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1、4 静态工作点的稳定,为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。,对于固定偏置电路而言，静态工作点由UBE、 和ICEO 决定，这三个参数随温度而变化，导致Q点变化。,IBQ,ICQ,一、温度对静态工作点的影响,1、温度对UBE的影响,T,其效应是使输入特性向左移,载流子的运动加剧,对相同的IB：UBE,Q,25C,2、温度对ICBO的影响,T ICBO ,ICQ,ICBO是基区和集电区的少子形成的,ICBO(T)= 2ICBO(T0),ICEO,3、温度对 值的影响,ICQ,T扩散与复合的比例,输出特性的间距, = T(0.51%),一、
2、温度对静态工作点的影响,总之： T ICQ （1）硅管的ICBO小，温度对UBE和b的影响是主要的。 （2）锗管的ICBO大，温度对ICBO的影响是主要的。 （3）通常还需要从管子参数的不一致来考虑问题。 Q点不稳定可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，从而导致失真。需要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，能抑制Q点的变化，保持Q点基本稳定。,I、分压式偏置电路：,二、Q点稳定的电路,1、电路形式,2、基本特点 I2IB, UBUBE UB(510)UBE45V,I2 (510)IB,4、Q点的计算,3、稳定过程,T IC,UBE,IB,UE,IC,IERe,IE,关键点：利用Re使UE
3、=IERe,I、分压式偏置电路：,6、 讨论 （1）Re越大，稳定的效果越好，在集成电路中常用恒流源代替Re 。 （2）CE的作用：使ui几乎不受损失地加到be之间 （3）二极管补偿电路 （4）加热敏电阻以保证Q点更稳定。TRt负温度系数,二、Q点稳定的电路,（5）电路要求I2IB ，EC=常数， Rb1，Rb2要小，但Rb1，Rb2太小，导致： （I）使电流耗电增大； （II）Rb1，Rb2的分流使输入电阻变小。,I、分压式偏置电路：,7、动态分析,二、Q点稳定的电路,RB,I、分压式偏置电路：,例：电路及参数如图，（1）确定Q点；（2）估算hie ；（3）计算Au，Ri和Ro,（1） 求Q
4、点：,ICIEUB/Re=4V/2k=2mA UCE=EC-ICRC-IERE=3V IB=IC/b=2mA/40=50mA,（2）估算hie：,（3）计算Au,（4） 求Ri和RoRi=Rb1/Rb2/hiehie=833Ro=RC=2.5k,RL=RC/RL=1.66k，则,二、Q点稳定的电路,hie=300+(1+b) =833W,I、分压式偏置电路：,若没有电容Ce，再求解上题。,（1） Q点和hie保持不变,=11.5k,二、Q点稳定的电路,Rb1,Rc,Rb2,Re,ui,uo,RL,+EC,C2,C1,12V,40k,20k,2.5k,b=40,5k,2k,（2）计算Au,=-0
5、.8,=2.5k,RB,即：确定Q点；估算hie ；计算Au，Ri和Ro,II、电压负反馈偏置电路：,1、电路形式,2、特点：Rb的接法不同,3、工作原理：UCEUBE IB=(UCE-UBE)/RfUCE/Rf,4、讨论：RC越大，IC对UCE的控制越好，稳定性越好。Rf越小，同样的UCE的变化引起IB的变化越大，即稳定性越好。但为了保证合适的偏流，Rf不能太小，一般取(210)Rc。,5、求Q点：IB=UCE/RfIC=bIBEC=UCE+(IC+IB)RC,二、Q点稳定的电路,III、综合偏置电路：,TIC,二、Q点稳定的电路,5 射极输出器与共基极放大器,一、射极输出器共集电极电路,I
6、、电路形式,II、电路分析,1、求Q点,由基极回路：EC=IBRB+UBE+IERE =IBRB+UBE+(1+b)IBRE,IC=bIBEC=UCE+(IC+IB)RC,一、射极输出器,II、电路分析,2、求Au=Uo/Ui,Uo=IoRL =IeRL =(1+b)Ib RL,Ui=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+b)IbRL,考虑到(1+b)RL rbe，,3、求Ri和Ai=Io/Ii先求：Ai=Io/Ib=1+b,再求Ii与Ib的关系，为此，设有Ri,4、求输入电阻RiRi=RB/Ri,= RB/rbe+(1+b)RL,一、射极输出器,II、电路分析,bib,ib,5、求Ro,Ib=
7、U/rbe,二、共基极放大器,I、电路形式 ： II、分析计算 ： 1、Q点,II、分析计算 ： 2、动态分析,二、共基极放大器,（1）电压放大倍数Au=Uo/Ui,（2）求RiRi=Ui/ (-Ie)=rbe/(1+b),（3）电流放大倍数 Ai=Io/IiIo=-Ic=-bIb,=-Ibrbe /-(1+b)Ib,II、分析计算 ： 2、动态分析,二、共基极放大器,（4）求Ro加压求流法,Ro=U/I=RC,=0,三种组态的比较,典型电路,6 多级阻容耦合放大电路,1、多级放大器所考虑的问题 （1）级间耦合；即信号的传送。 （2）估算整个放大器的放大倍数； （3）频率响应。 2、多级放大电
8、路对耦合电路要求： （1）它的加入应尽量不影响前、后级间的静态工作点； （2）把前一级的信号尽可能多地传到后一级； （3）失真小。,一、耦合方式,I、阻容耦合利用电阻和电容将前、后级联接起来。 优点：各级直流通道相互独立、互不影响；当耦合电容足够大，则信号能够顺利地加到后一级。 缺点：不适合传送缓慢变化的信号；不适用于线性集成电路。,II、直接耦合 1、直接耦合是将前一级的输出端直接（或经过电阻）接到下一级的输入端。 2、直接耦合所带来的问题：直流电位相互牵制；零点漂移。 3、适用场合：多用于直流信号的放大和集成电路中。,III、变压器耦合通过变压器将前、后级连接起来。 优点：它可以在传送信号
9、的同时实现阻抗的变换，以获得较大的输出功率。另一方面，各级直流通道相互隔离。 缺点：频带窄，体积、重量大。 用途：多用于功放、中频调谐放大器以及多级放大器的输出级。,阻抗的变换：,对于理想的变压器：P1=P2,即 I1U1=I2U2 则 I2/I1=U1/U2 （1）,而,则（1）式变为,一、耦合方式,=n2RL,RL,由于电容的隔直作用，各级放大器的Q点相互独立，分别估算。 前一级的输出电压是后一级的输入电压。 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。 总电压放大倍数,二、多级放大器的分析,若为n级放大器，则有,两级放大器总的电压放大倍数：,注意：Aui是考虑了前后级间的影响后的放大倍数。,
10、=各级放大倍数的乘积。,二、多级放大器的分析,总输入电阻 Ri 即为第一级的输入电阻Ri1 。 总输出电阻Ro即为最后一级的输出电阻Ron。 对多级放大器，b 增大虽不能提高本级的Au，但提高了本级的rbe，从而减轻了前级的负担，使前级的Au增加，导致了总的Au增加。 在选择输入、输出级的电路形式时主要从对输入、输出电阻的要求来考虑，而放大倍数则由中间各级来提供。,三、典型电路,1、共射共基放大电路,Ri=Ri1=rbe1 Ro=Ro2=Rc2,Rb,Rb21,2、共集共集放大电路,Ri=Ri1 Ro=Ro2,三、典型电路,3、共集共射放大电路,Ri=Ri1 Ro=Ro2,三、典型电路,四、复
11、合管问题,复合NPN型,1、结构 2、复合管的电流放大系数biC=iC1+iC2=b1ib1+b2ib2=b1ib1+b2ie1=b1ib1+b2(1+b1)ib1=(b1+b2+b1b2)ib1b1b2ib1 =bibb=iC/ib=b1b2 3、优点：提高b=b1b2，降低驱动电流； 4、缺点及解决办法穿透电流增大ICEO=ICEO2+ b2ICEO1解决办法：5、复合管的类型由第一支管子决定；,ICEO1经R分流一部分，r为负反馈电阻，提高工作的稳定性。,c,b,e,ib,ie,ic,一、频率响应的一般概念,I、什么是频率响应,7 放大电路的频率响应,例如：放大器的放大倍数本身应该用复数
12、来定义，即,什么是频率响应？ 怎样求频率响应？ 怎样画频率响应？,在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。 A, b, a与频率的函数关系,.,.,相频响应,II、怎样得到频率响应,1. RC低通电路的频率响应,令,幅频响应,相频响应,求增益频率函数（传递函数）,一、频率响应的一般概念,s = jw = j2pf,.,fH上限截止频率,0分贝水平线,这是直线方程，为了画出它，找两个特殊的点：(fH，0); (10fH，-20),-3,画频率响应曲线分段画出,一、频率响应的一般概念,II、怎样得到频率响应,1. RC低通电路的频率响应,当 f fH时，
13、,20lgAUH = 20lg (fH/f) = 20lg fH - 20lg f,当 f = fH时，,20lgAUH = 20lg (0.707) = - 3dB,斜率为 -20dB/十倍频程,当 f = fH 时，jH=-45 当 f fH 时，jH-90 当 f fH 时，jH0 当 0.1fH f fL时，,20lgAUH20lg 1 = 0dB,当 f fL 时，jL0 当 f fL 时，jL90 当 0.1fL f 10 fL 时，近似为直线 当 f = fL 时，jL=45,-3,将低通电路中的电容和电阻对换，便成为高通电路。对数幅频特性互为“镜像”关系。,RC低通电路,RC高通电路,一、频率响应的一般概念,II、怎样得到频率响应,3. RC低、高通滤波电路的比较,.,.,.,.,.,.,一、频率响应的一般概念,II、怎样得到频率响应,3. RC低、高通滤波电路的比较,fH和fL是关键点，求出fH和fL后可以近似描绘完整的频率响应曲线； 不同用途的放大器对频率失真具有不同的要求：,对音频放大器：只需较好的幅频特性（因为人耳对相位变化感觉迟钝） 对图象放大器：要求幅频特性、相频特性都好（因为人眼对相位变化敏感，各分量间相位关系也重要）,
