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1、第二章第二章 放大电路的基本原理放大电路的基本原理v2.1 放大的概念放大的概念v2.2 放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标v2.3 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路v2.4 放大电路的基本分析方法放大电路的基本分析方法v2.5 静态工作点的稳定问题静态工作点的稳定问题v2.6 三极管放大电路的三种基本组态三极管放大电路的三种基本组态v2.8 多级放大电路多级放大电路第一节第一节 概概 述述放大的概念放大的概念放大的概念放大的概念放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标下页下页总目录总目录一、放大的基本概念放大电路的核心元件放大
2、电路的核心元件放大电路的核心元件放大电路的核心元件: : 是双极型三极管和场效应管。是双极型三极管和场效应管。是双极型三极管和场效应管。是双极型三极管和场效应管。放大的对象放大的对象放大的对象放大的对象: : 是变化量。是变化量。是变化量。是变化量。放大作用放大作用放大作用放大作用: : 是小能量对大能量的控制作用。是小能量对大能量的控制作用。是小能量对大能量的控制作用。是小能量对大能量的控制作用。放大的本质放大的本质放大的本质放大的本质: : 是实现能量的控制。是实现能量的控制。是实现能量的控制。是实现能量的控制。下页下页上页上页首页首页1. 1.电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大
3、倍数2. 2.电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数适用条件适用条件适用条件适用条件: : I Io oI Ii iU Uo oU Ui iI Io oI Ii iA Au uA Ai i= = =U Uo o 没有明显失真没有明显失真没有明显失真没有明显失真1.放大倍数放大放大放大放大电路电路电路电路R Ri i+ +-+ +-R Rs sR Ro oR RL L正弦测正弦测正弦测正弦测试电压试电压试电压试电压 放大电路技术指标测试示意图放大电路技术指标测试示意图U Us s+ +-U Ui i+ +-U Uo o负载负载负载负载电阻电阻电阻电阻二、放大电路的主要技术指标下页下页上
4、页上页首页首页无明显失真的最大输出电压无明显失真的最大输出电压无明显失真的最大输出电压无明显失真的最大输出电压( (或电流或电流或电流或电流) )，一般指电压的有效值一般指电压的有效值一般指电压的有效值一般指电压的有效值, ,以以以以U Uom om ( (或或或或I Iom om ) )表示。表示。表示。表示。2.最大输出幅度I Io oI Ii i下页下页上页上页放大放大放大放大电路电路电路电路R Ri i+ +-+ +-R Rs sR Ro oR RL L正弦测正弦测正弦测正弦测试电压试电压试电压试电压 放大电路技术指标测试示意图放大电路技术指标测试示意图U Us s+ +-U Ui i
5、+ +-U Uo o负载负载负载负载电阻电阻电阻电阻首页首页所有的谐波总量与基波成分之比定义为非线性所有的谐波总量与基波成分之比定义为非线性所有的谐波总量与基波成分之比定义为非线性所有的谐波总量与基波成分之比定义为非线性失真系数，符号为失真系数，符号为失真系数，符号为失真系数，符号为D:D:3. 非线性失真系数I Io oI Ii i下页下页上页上页放大放大放大放大电路电路电路电路R Ri i+ +-+ +-R Rs sR Ro oR RL L正弦测正弦测正弦测正弦测试电压试电压试电压试电压 放大电路技术指标测试示意图放大电路技术指标测试示意图U Us s+ +-U Ui i+ +-U Uo
6、o负载负载负载负载电阻电阻电阻电阻首页首页4. 输入电阻中频段中频段中频段中频段通常希望通常希望通常希望通常希望R Ri i愈大愈好愈大愈好愈大愈好愈大愈好I Io oI Ii i下页下页上页上页放大放大放大放大电路电路电路电路R Ri i+ +-+ +-R Rs sR Ro oR RL L正弦测正弦测正弦测正弦测试电压试电压试电压试电压 放大电路技术指标测试示意图放大电路技术指标测试示意图U Us s+ +-U Ui i+ +-U Uo o负载负载负载负载电阻电阻电阻电阻首页首页5. 输出电阻中频段中频段中频段中频段通常希望通常希望通常希望通常希望R Ro o愈小愈好。愈小愈好。愈小愈好。愈
7、小愈好。下页下页上页上页I Io oI Ii i放大放大放大放大电路电路电路电路R Ri i+ +-R Rs sR Ro o 放大电路技术指标测试示意图放大电路技术指标测试示意图+ +-U Ui i+ +-U Uo o首页首页 放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍数的数的数的数的0.7070.707倍时所包括的频率范围倍时所包括的频率范围倍时所包括的频率范围倍时所包括的频率范围, ,用用用用BWBW表示。表示。表示。表示。 如图所示如图所示如图所示如图所示. .B
8、WBW0.7070.707A AvmvmA AvmvmA Av vOOf f放大电路的通频带6. 通频带下页下页上页上页首页首页输出功率输出功率输出功率输出功率: :无明显失真时的最大输出功率无明显失真时的最大输出功率无明显失真时的最大输出功率无明显失真时的最大输出功率, ,用用用用P Pomom表示。表示。表示。表示。效率效率效率效率: :P PV V为直流电源消耗的功率。为直流电源消耗的功率。为直流电源消耗的功率。为直流电源消耗的功率。除以上几个主要技术指标除以上几个主要技术指标除以上几个主要技术指标除以上几个主要技术指标, ,针对不同场合，针对不同场合，针对不同场合，针对不同场合，还可能
9、提出其他一些指标，还可能提出其他一些指标，还可能提出其他一些指标，还可能提出其他一些指标，如电源容量，抗干扰能力等。如电源容量，抗干扰能力等。如电源容量，抗干扰能力等。如电源容量，抗干扰能力等。7. 最大输出功率与效率上页上页首页首页第二节第二节 单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路单管共发射极放大电路的组成单管共发射极放大电路的组成单管共发射极放大电路的组成单管共发射极放大电路的组成单管共发射极放大电路的工作原理单管共发射极放大电路的工作原理单管共发射极放大电路的工作原理单管共发射极放大电路的工作原理下页下页总目录总目录V VBBBBu ui iR Rb bR RC CVTVT+ +-
10、-u uo oV VCCCC 原理电路一、单管共射放大电路组成I IB Bi iC CVTVT是放大电路的核心，是放大电路的核心，是放大电路的核心，是放大电路的核心，V VCCCC提供输出信号能量，提供输出信号能量，提供输出信号能量，提供输出信号能量，R Rb b和和和和V VBBBB提供发射结偏置电压提供发射结偏置电压提供发射结偏置电压提供发射结偏置电压U UBEBE和静态基极电流和静态基极电流和静态基极电流和静态基极电流I IB。u uCECEU UBEBER RC C将将将将i iC C的变化量转化的变化量转化的变化量转化的变化量转化为为为为u uCECE的变化量，的变化量，的变化量，的
11、变化量，下页下页上页上页首页首页二、单管共射放大电路的工作原理定性分析定性分析定性分析定性分析: : 在输入端加一在输入端加一在输入端加一在输入端加一 u ui i将依次产生将依次产生将依次产生将依次产生 u uBEBE、 i iB B 、 i iC C、 u uCE CE 和和和和 u uo o U UCECEU UBEBEibic适当选择参数，适当选择参数，适当选择参数，适当选择参数， u uo o可比可比可比可比 u ui i大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。大得多，从而实现放大作用。下页下页上页上页V VBBBBu ui iR Rb bR R
12、C CVTVT+ +- -u uo oV VCCCC 原理电路首页首页1. 1.三极管必须工作在放大区，三极管必须工作在放大区，三极管必须工作在放大区，三极管必须工作在放大区，原理电路缺点原理电路缺点原理电路缺点原理电路缺点: : 放大电路组成原则：放大电路组成原则：放大电路组成原则：放大电路组成原则：3. 3. i iC C能够转化为能够转化为能够转化为能够转化为 u uCECE, ,并传送到放大电路的输出端。并传送到放大电路的输出端。并传送到放大电路的输出端。并传送到放大电路的输出端。2. 2. u ui i 能够传送到三极管的基极回路能够传送到三极管的基极回路能够传送到三极管的基极回路能
13、够传送到三极管的基极回路, ,产生相应的产生相应的产生相应的产生相应的 i iB B ，1. 1. 需要两路直流电源需要两路直流电源需要两路直流电源需要两路直流电源, ,既不方便也不经济，既不方便也不经济，既不方便也不经济，既不方便也不经济，2. 2. 输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。输入、输出电压不共地。下页下页上页上页首页首页C1、C2 是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，是隔直或耦合电容，R RL L是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，是放大电路的负载电阻，省去了基极直流电源省去了基极直流电源省去了基极直流
14、电源省去了基极直流电源VBB 。克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点克服了原理电路的缺点, ,比较实用。比较实用。比较实用。比较实用。 单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路单管共射放大电路的改进电路上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u uo o单管共射放大电路+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ + +首页首页第三节第三节 放大电路的基本分析方法放大电路的基本分析方法直流通路与交流通路直流通路与交流通路直流通路与交流通路直流通路与交流通路静态工作点的近似估算静态工作
15、点的近似估算静态工作点的近似估算静态工作点的近似估算图解法图解法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法微变等效电路法微变等效电路法下页下页总目录总目录电容相当于开路电容相当于开路电容相当于开路电容相当于开路电感相当于短路电感相当于短路电感相当于短路电感相当于短路一、直流通路与交流通路R Rb bR Rc cVTVT+ +V VCCCC直流通路1. 1. 直流通路直流通路直流通路直流通路用于放大电路的静态分析。用于放大电路的静态分析。用于放大电路的静态分析。用于放大电路的静态分析。在直流通路中在直流通路中在直流通路中在直流通路中: :R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR
16、RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo o下页下页上页上页首页首页电容和理想电压源相当于短路电容和理想电压源相当于短路电容和理想电压源相当于短路电容和理想电压源相当于短路电感和理想电流源相当于开路电感和理想电流源相当于开路电感和理想电流源相当于开路电感和理想电流源相当于开路2. 2. 交流通路交流通路交流通路交流通路用于放大电路的动态分析。用于放大电路的动态分析。用于放大电路的动态分析。用于放大电路的动态分析。在交流通路中在交流通路中在交流通路中在交流通路中: :下页下页上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C
17、 C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo oR Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL L+ +- -u uo o交流通路首页首页二、 静态工作点的近似估算静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点: : 外加输入信号为零时外加输入信号为零时外加输入信号为零时外加输入信号为零时, ,三极管的三极管的三极管的三极管的I IBQ BQ , , I ICQ CQ , , U UBEQ BEQ , , U UCEQ CEQ ，在输入输出特性曲线上对应一个点在输入输出特性曲线上对应一个点在输入输出特性曲线上对应一个点在输入输出特性曲线上对应一个点 Q Q点。点。点。点。 U
18、 UBEQBEQ可近似认为：可近似认为：可近似认为：可近似认为：硅管硅管硅管硅管 U UBEQ BEQ = ( 0.6 0.8 ) V= ( 0.6 0.8 ) V锗管锗管锗管锗管 U UBEQ BEQ = ( 0.1 0.3 ) V= ( 0.1 0.3 ) V静态分析静态分析静态分析静态分析( (估算静态工作点估算静态工作点估算静态工作点估算静态工作点) )讨论对象是直流成分。讨论对象是直流成分。讨论对象是直流成分。讨论对象是直流成分。下页下页上页上页首页首页+ +- -U UBEBE+ +- -U UCECEI IB BI IC C由图中的直流通路由图中的直流通路由图中的直流通路由图中的
19、直流通路, ,估算方法估算方法估算方法估算方法: :I IB B R Rb b + + U UBEQBEQ = = V VCCCCI ICQCQ R Rc c + + U UCEQCEQ = = V VCCCC可求得单管放大电路的可求得单管放大电路的可求得单管放大电路的可求得单管放大电路的静态工作点的值为静态工作点的值为静态工作点的值为静态工作点的值为: :下页下页上页上页直流通路VTVT+ +V VCCCCR Rb bR Rc c首页首页 例例例例2.3.12.3.1 设单管共射放大电路中设单管共射放大电路中设单管共射放大电路中设单管共射放大电路中, ,V VCCCC=12V, =12V,
20、R Rc c= 3k = 3k , , R Rb b= 280k= 280k, , = 50,= 50,试估算静态工作点。试估算静态工作点。试估算静态工作点。试估算静态工作点。解解解解: : 设设设设U UBEQ BEQ = 0.7V, = 0.7V, 则则则则R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo o下页下页上页上页首页首页三、图解法（一）图解法的过程（一）图解法的过程（一）图解法的过程（一）图解法的过程图解法即可分析静态图解法即可分析静态图解法即可分析静态图解法即可分析静态, ,也可分析动态。也可
21、分析动态。也可分析动态。也可分析动态。过程一般是先静态后动态过程一般是先静态后动态过程一般是先静态后动态过程一般是先静态后动态。1. 1. 图解分析静态图解分析静态图解分析静态图解分析静态任务任务任务任务: :用作图法确定静态工作点用作图法确定静态工作点用作图法确定静态工作点用作图法确定静态工作点, ,求出求出求出求出I IBQBQ, , I ICQCQ和和和和U UCEQCEQ。由于输入特性不易准确测得由于输入特性不易准确测得由于输入特性不易准确测得由于输入特性不易准确测得, ,一般用近似估算法求一般用近似估算法求一般用近似估算法求一般用近似估算法求I IBQBQ和和和和U UBEQ BEQ
22、 。下面主要讨论输出回路的图解法。下面主要讨论输出回路的图解法。下面主要讨论输出回路的图解法。下面主要讨论输出回路的图解法。下页下页上页上页首页首页+ +-u uCECE+ +-u uCECEVTVTR Rc cV VCCCCMMN Ni iC Ci iC C下页下页上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo o输出回路的等效电路输出回路的等效电路输出回路的等效电路输出回路的等效电路首页首页i iB B= =I IBQBQV VCCCCI ICQCQR Rc cV VCCCCU UCEQCEQi
23、iC C/mA/mAu uCECE/V/VO O根据输出回路方程根据输出回路方程根据输出回路方程根据输出回路方程u uCE CE = = V VCC CC i iC CR Rc c 作直流负载线，作直流负载线，作直流负载线，作直流负载线，与横坐标交点为与横坐标交点为与横坐标交点为与横坐标交点为V VCC CC , , 与纵坐标交点为与纵坐标交点为与纵坐标交点为与纵坐标交点为V VCCCC/ /R Rc c ，直流负载线与特性曲线直流负载线与特性曲线直流负载线与特性曲线直流负载线与特性曲线 I Ib b= =I IBQ BQ 的交点即的交点即的交点即的交点即Q Q点点点点, , 如图示。如图示。
24、如图示。如图示。Q Q直流负载线和静态工作点的求法直流负载线和静态工作点的求法直流负载线和静态工作点的求法直流负载线和静态工作点的求法斜率为斜率为斜率为斜率为-1/-1/R RC C ，是静态工作点的移动轨迹。是静态工作点的移动轨迹。是静态工作点的移动轨迹。是静态工作点的移动轨迹。下页下页上页上页+ +-u uCECE+ +-u uCECEVTVTR Rc cV VCCCCMMN Ni iC Ci iC C首页首页R Rb bR Rc cVTVT+ +-u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +-u uo o280280K K3 3K K3 3K K1212V
25、Vi iB B=80=806060404020200 0 例例例例2.3.2 2.3.2 试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。12122 26 6Q Qi iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/V4 4解：首先估算解：首先估算解：首先估算解：首先估算I IBQBQ+ +-U UBEBE+ +-U UCECEI IB BI IC C= = 4040 A Au uCECE = = 1212- -3 3 i iC CI IBQBQ = =V VCC CC - - U U
26、BEQBEQR Rb bI IBQBQ输出回路方程输出回路方程输出回路方程输出回路方程I IBQBQ = = 40 40 A A I ICQCQ= =2mA 2mA U UCEQCEQ= =6V6V下页下页上页上页首页首页2. 2. 图解分析动态图解分析动态图解分析动态图解分析动态动态分析动态分析动态分析动态分析( (估算动态技术指标估算动态技术指标估算动态技术指标估算动态技术指标) )讨论对象是交流成分。讨论对象是交流成分。讨论对象是交流成分。讨论对象是交流成分。下页下页上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+
27、 +- -u uo oVTVT+ +- - u uCECE+ +- - u uCECEMMN N i iC C i iC C 交流通路的输出回路R RC CR RL L首页首页交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线i iB B=80=806060404020200 012122 26 6Q Qi iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/V4 4直流负载线直流负载线直流负载线直流负载线画法：画法：画法：画法：过静态工作点过静态工作点过静态工作点过静态工作点Q Q ， 作一条斜率为作一条斜率为作一条斜率为作一条斜率为-1/-1/（R RC C/ /R RL L）的直线。的直线。的直线。的直
28、线。 u uCE CE = - = - i iC C( (R RC C / / R RL L) )交流负载线：交流负载线：交流负载线：交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。描述放大电路的动态工作情况。描述放大电路的动态工作情况。描述放大电路的动态工作情况。下页下页上页上页VTVT+ +- - u uCECE+ +- - u uCECEMMN N i iC C i iC C 交流通路的输出回路R RC CR RL L首页首页Q QI IBQBQ404020206060i iB B/ /u uBEBE/V/VO Oi iC CO Ot ti iB BO Ot t0.70.7 u uBEBEU U
29、BEQBEQO Ot tu uBEBEO Ot tu uCECEU UCEQCEQ u uCECE0.720.720.680.68 i iB B放大电路动态工作情况放大电路动态工作情况放大电路动态工作情况放大电路动态工作情况下页下页上页上页交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线i iB B=80=806060404020200 012122 26 6Q Qi iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/V4 4直流负载线直流负载线直流负载线直流负载线首页首页用图解法求放大电路的放大倍数用图解法求放大电路的放大倍数用图解法求放大电路的放大倍数用图解法求放大电路的放大倍数假设假设假设假设I I
30、BQBQ附近有一个变化量附近有一个变化量附近有一个变化量附近有一个变化量 i iB B ，在输入特性上找到相应的在输入特性上找到相应的在输入特性上找到相应的在输入特性上找到相应的 u uBE BE ，在输出特性的交流负载线上找到相应的在输出特性的交流负载线上找到相应的在输出特性的交流负载线上找到相应的在输出特性的交流负载线上找到相应的 i iC C和和和和 u uCECE。则电压放大倍数：则电压放大倍数：则电压放大倍数：则电压放大倍数： u uBEBEA Au u = = u uCECE电流放大倍数：电流放大倍数：电流放大倍数：电流放大倍数： i iB B i iC CA Ai i = =下页
31、下页上页上页首页首页A Au u= = u uBEBE u uCECE= =4.5-7.54.5-7.50.72-0.680.72-0.68= = - 75- 75负号表示负号表示负号表示负号表示u uCECE与与与与u uBEBE反相位反相位反相位反相位下页下页上页上页7.57.54.54.5Q QI IBQBQ404020206060i iB B/ /u uBEBE/V/VO Oi iC CO Ot ti iB BO Ot t0.70.7 u uBEBEU UBEQBEQO Ot tu uBEBEO Ot tu uCECEU UCEQCEQ u uCECE0.720.720.680.68
32、i iB B交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线i iB B=80=806060404020200 012122 26 6Q Qi iC C/mA/mAO Ou uCECE/V/V4 4直流负载线直流负载线直流负载线直流负载线首页首页结论：结论：结论：结论： u uBEQBEQ u uCEQCEQ i iBQBQi iB B O Ot t O Ot t u uBEBE O Ot t u uCECE O Ot ti iC C i iCQCQ由右图可知：由右图可知：由右图可知：由右图可知：单管共射放大电路中，单管共射放大电路中，单管共射放大电路中，单管共射放大电路中，1. 1.交直流并存，交直
33、流并存，交直流并存，交直流并存，2. 2.有电压放大作用，有电压放大作用，有电压放大作用，有电压放大作用，3. 3.有倒相作用。有倒相作用。有倒相作用。有倒相作用。u uo ou ui i下页下页上页上页首页首页3. 3. 图解法的步骤图解法的步骤图解法的步骤图解法的步骤（一）画输出回路的直流负载线，（一）画输出回路的直流负载线，（一）画输出回路的直流负载线，（一）画输出回路的直流负载线，（二）估算（二）估算（二）估算（二）估算 I IBQBQ，确定，确定，确定，确定Q Q 点，得到点，得到点，得到点，得到 I ICQCQ和和和和 U UCEQ CEQ ，（三）画交流负载线，（三）画交流负载线
34、，（三）画交流负载线，（三）画交流负载线，（四）求电压放大倍数。（四）求电压放大倍数。（四）求电压放大倍数。（四）求电压放大倍数。下页下页上页上页首页首页Q Q点过低点过低点过低点过低i iC C/mA/mAO Ou uCECEi iC C/mA/mAt tO O（二）、图解法的应用（二）、图解法的应用（二）、图解法的应用（二）、图解法的应用1. 1. 分析非线性失真分析非线性失真分析非线性失真分析非线性失真Q Qu uCECEt tO OU UCEQCEQI ICQCQ截止失真截止失真截止失真截止失真u uCECE波形出现波形出现波形出现波形出现 顶部失真。顶部失真。顶部失真。顶部失真。交流
35、负载线交流负载线交流负载线交流负载线i iB B下页下页上页上页首页首页饱和失真饱和失真饱和失真饱和失真交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线i iC C/mA/mAO Ou uCECEQ QI ICQCQt tO Oi iC C/mA/mAu uCECEt tO OU UCEQCEQu uCECE波形出现底部失真。波形出现底部失真。波形出现底部失真。波形出现底部失真。i iB BQ Q点过高点过高点过高点过高下页下页上页上页首页首页O Ou uCECEi iC C/mA/mA2. 2. 用图解法估算最大输出幅度用图解法估算最大输出幅度用图解法估算最大输出幅度用图解法估算最大输出幅度Q Qi
36、 iB B=0=0C CD DE EA AB BQ Q点应尽量设在交点应尽量设在交点应尽量设在交点应尽量设在交流负载线上线段流负载线上线段流负载线上线段流负载线上线段ABAB的中点。的中点。的中点。的中点。若若若若CD CD = = DEDE，则则则则否则否则否则否则交流负载交流负载交流负载交流负载线线线线直流负载线直流负载线直流负载线直流负载线下页下页上页上页首页首页O Ou uCECEi iC CO Ou uCECEi iC C3. 3. 分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响分析电路参数对静态工作点的影响Q Q1 1Q Q2 2V VC
37、CCCR RC CV VCCCCR Rb1b1 R RC1C1V VCCCCR RC2C2增大增大增大增大R RC C ，Q Q点靠近饱和区。点靠近饱和区。点靠近饱和区。点靠近饱和区。增大增大增大增大R Rb b ，Q Q点靠近截止区。点靠近截止区。点靠近截止区。点靠近截止区。下页下页上页上页首页首页O Ou uCECEi iC Cu uCECEO Oi iC CQ Q1 1Q Q2 2V VCCCCR RC CV VCCCC 2 2 1 1Q Q1 1Q Q2 2V VCC2CC2R RC CV VCC2CC2V VCC2CC2 V VCC1CC1V VCC1CC1R RC CV VCC1C
38、C1V VCCCC升高时升高时升高时升高时, ,Q Q点移向右上方点移向右上方点移向右上方点移向右上方, ,U Uomom增大，增大，增大，增大，三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。三极管静态功耗也增大。 增大时，增大时，增大时，增大时，特性曲线上移，特性曲线上移，特性曲线上移，特性曲线上移，Q Q点移近饱和区。点移近饱和区。点移近饱和区。点移近饱和区。下页下页上页上页首页首页四、微变等效电路法适用条件：适用条件：适用条件：适用条件：微小交流工作信号，微小交流工作信号，微小交流工作信号，微小交流工作信号， 三极管工作在线性区。三极管工作在线性区。三极管工作在线性区
39、。三极管工作在线性区。解决问题：解决问题：解决问题：解决问题：处理三极管的非线性问题。处理三极管的非线性问题。处理三极管的非线性问题。处理三极管的非线性问题。等效：等效：等效：等效：从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，从线性电路的三个引出端看进去，其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。下页下页上页上页首页首页i iB Bu uBEBEO OO Oi iC Cu uCECE（一）简化的（一）简化的（一）简化的（一）
40、简化的h h参数微变等效电路参数微变等效电路参数微变等效电路参数微变等效电路1. 1. 三极管的等效电路三极管的等效电路三极管的等效电路三极管的等效电路Q Q i iB B i iB B i iB BQ Q u uBEBE以共射接法三极管为例以共射接法三极管为例以共射接法三极管为例以共射接法三极管为例三极管特性曲线的局部线性化r rbebe= = u uBEBE i iB B i iC C = = i iB B输入端可等效为一个电阻。输入端可等效为一个电阻。输入端可等效为一个电阻。输入端可等效为一个电阻。输出端可等效为一个受输出端可等效为一个受输出端可等效为一个受输出端可等效为一个受控电流源。
41、控电流源。控电流源。控电流源。下页下页上页上页首页首页由以上分析可得三极管的微变等效电路由以上分析可得三极管的微变等效电路由以上分析可得三极管的微变等效电路由以上分析可得三极管的微变等效电路三极管的简化h参数等效电路+ +- -+ +- -r rbebe u uBEBE i iC C i iB B u uCECE i iB Be ec cb b此电路忽略了三极管输出回路等效电阻此电路忽略了三极管输出回路等效电阻此电路忽略了三极管输出回路等效电阻此电路忽略了三极管输出回路等效电阻 r rce ce 。+ +- -b bc ce e+ +- - u uBEBE u uCECE i iB B i i
42、C C 下页下页上页上页首页首页用简化的微变等效电路计算单管共射放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。+ +-+ +-r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb b单管共射放大电路的等效电路先画出三极管的等效电路，再依先画出三极管的等效电路，再依先画出三极管的等效电路，再依先画出三极管的等效电路，再依次画出放大电路的交流通路次画出放大电路的交流通路次画出放大电路的交流通路次画出放大电路的交流通路下页下页上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+
43、+V VCCCC+ +- -u uo o首页首页电压放大倍数：电压放大倍数：电压放大倍数：电压放大倍数：A Au u= =uo ui= - - i ib b R Rc c/ / R RL Li ib b rbe=rbe- - R Rc c/ / R RL L输入电阻：输入电阻：输入电阻：输入电阻：= = R Rb b/ / r rbebe输出电阻：输出电阻：输出电阻：输出电阻：R Ro ou ui i = = 0 0 R RL L = = R Ri i= =u ui ii ii i u uo oi io o =R Ro o = R Rc c+ +- u uo oi io o 下页下页上页上页+
44、 +-+ +-r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb b u ui i+ +- -r rbebei iC C i ib bi ib be ec cb bR Rc cR Rb b首页首页2. 2. r rbebe的近似估算公式的近似估算公式的近似估算公式的近似估算公式r rbebe r rbbbb + (1+ + (1+ ) )2626I IEQEQ其中其中其中其中: : r rbbbb 是三极管的基区体电阻是三极管的基区体电阻是三极管的基区体电阻是三极管的基区体电阻, ,若无特别说明若无特别说明若无特别
45、说明若无特别说明, ,可认为可认为可认为可认为r rbbbb 约为约为约为约为300300, ,2626为常温下温度的电压当量单位为为常温下温度的电压当量单位为为常温下温度的电压当量单位为为常温下温度的电压当量单位为mVmV。下页下页上页上页首页首页=rbe- - R Rc c/ / R RL LAur rbebe r rbbbb + (1+ + (1+ ) )2626I IEQEQ分析以下两式分析以下两式分析以下两式分析以下两式A Au u与与与与 不成比例。不成比例。不成比例。不成比例。若若若若 值一定值一定值一定值一定, ,可适当提高可适当提高可适当提高可适当提高I IEQEQ得到较大的
46、得到较大的得到较大的得到较大的A Au u 。可看出可看出可看出可看出: :可减小可减小可减小可减小R Rb b或增大或增大或增大或增大V VCC CC ，但要注意三极管的非线但要注意三极管的非线但要注意三极管的非线但要注意三极管的非线性及安全工作区。性及安全工作区。性及安全工作区。性及安全工作区。下页下页上页上页R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo o首页首页3. 3. 等效电路法的步骤等效电路法的步骤等效电路法的步骤等效电路法的步骤(1)确定放大电路的静态工作点确定放大电路的静态工作点确定放大电
47、路的静态工作点确定放大电路的静态工作点Q Q，(4) (4) 列出电路方程并求解。列出电路方程并求解。列出电路方程并求解。列出电路方程并求解。(3) (3) 画出放大电路的微变等效电路，画出放大电路的微变等效电路，画出放大电路的微变等效电路，画出放大电路的微变等效电路，(2) (2) 求出求出求出求出Q Q点处的点处的点处的点处的 和和和和r rbe be ，下页下页上页上页首页首页（二）微变等效电路法的应用（二）微变等效电路法的应用（二）微变等效电路法的应用（二）微变等效电路法的应用分析下图所示接有射级电阻的单管放大电路分析下图所示接有射级电阻的单管放大电路分析下图所示接有射级电阻的单管放大
48、电路分析下图所示接有射级电阻的单管放大电路+ + +- - -r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb bR Re e下页下页上页上页接有发射极电阻的单管共射放大电路R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo oR Re e首页首页ui = ib rbe + (1+ ) ib Re ui R RL L uoAu= - rbe +(1+ ) Re若若 (1+ ) Re rbe 则则Au - R RL L (1+(1+
49、) ) R Re euo = - ib RL其中其中RL = Rc / RL下页下页上页上页+ + +- - -r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb bR Re e首页首页+ + +- - -r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb bR Re e R Ri i=r rbebe +(1+(1+ ) ) R Re e/ / R Rb bR Ro o R Rc cu ui i + +- -u ui i = = i i
50、b b r rbebe + (1+ (1+ ) ) i ib b R Re ei ii i = = i ib b R Ri i = =r rbebe +(1+(1+ ) ) R Re eR Ri i R Ri i R Ri i = = R Ri i / / R Rb b下页下页上页上页首页首页 例例例例2.3.3 2.3.3 图示放大电路中图示放大电路中图示放大电路中图示放大电路中, , = 50= 501. 1. 试估算放大电路的静态工作点试估算放大电路的静态工作点试估算放大电路的静态工作点试估算放大电路的静态工作点, ,2. 2. 求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数,
51、 ,3. 3. 求输入电阻和输出电阻。求输入电阻和输出电阻。求输入电阻和输出电阻。求输入电阻和输出电阻。下页下页上页上页接有发射极电阻的单管共射放大电路R Rb bR Rc cVTVT+ +- -u ui iR RL LC C1 1C C2 2+ +V VCCCC+ +- -u uo oR Re e2402403k3k3k3k首页首页解解解解: :直流通路如图所示直流通路如图所示直流通路如图所示直流通路如图所示I IBQBQR Rb b + + U UBEQBEQ + + I IEQ EQ R Re e = = V VCCCCI IBQ BQ = =V VCCCC- - U UBEQBEQR
52、Rb b+ +(1(1+ + ) ) R Re e= = 0.04mA0.04mAI ICQ CQ = = I IBQ BQ = = 50 50 0.040.04 = = 2 mA2 mA I IEQEQU UCEQCEQ = =V VCCCC - - I ICQCQ R Rc c - - I IEQ EQ R Re e = = 1212- -2 ( 3 2 ( 3 + + 0.82 )0.82 ) = = 4.36 V4.36 V下页下页上页上页I IBQBQI ICQCQI IEQEQ+ +- -U UBEQBEQ+ +V VCCCCR Rb bR Rc cVTVTR Re e直流通路首页
53、首页r rbebe r rbbbb +(1+ +(1+ ) )2626I IEQEQ = 300 + (1+ 50) = 300 + (1+ 50)26262 2= 963= 963 R RL L A Au u= = - - r rbebe +(1+(1+ ) ) R Re e= -= - 1.751.75 R Ri i=r rbebe +(1+(1+ ) ) R Re e/ R Rb b = 36.3 = 36.3KKR Ro o R Rc c = = 3 3KK射极电阻射极电阻射极电阻射极电阻R Re e使电压使电压使电压使电压放大倍数降低放大倍数降低放大倍数降低放大倍数降低下页下页上页上
54、页+ + +- - -r rbebe u ui ii iC C i ib b u uo oi ib be ec cb bR Rc cR RL LR Rb bR Re e首页首页小结小结小结小结: :图解法图解法图解法图解法优点优点优点优点: : 1. 1. 即能分析静态即能分析静态即能分析静态即能分析静态, , 也能分析动态工作情况；也能分析动态工作情况；也能分析动态工作情况；也能分析动态工作情况； 2. 2. 直观直观直观直观 形象；形象；形象；形象； 3. 3. 适合分析具有特殊输入适合分析具有特殊输入适合分析具有特殊输入适合分析具有特殊输入/ /输出特性的管子；输出特性的管子；输出特性的
55、管子；输出特性的管子； 4. 4. 适合分析工作在大信号状态下的放大电路。适合分析工作在大信号状态下的放大电路。适合分析工作在大信号状态下的放大电路。适合分析工作在大信号状态下的放大电路。缺点缺点缺点缺点: : 1. 1. 特性曲线存在误差；特性曲线存在误差；特性曲线存在误差；特性曲线存在误差； 2. 2. 作图麻烦作图麻烦作图麻烦作图麻烦, ,易带来误差；易带来误差；易带来误差；易带来误差； 3. 3. 无法分析复杂电路和高频小工作信号。无法分析复杂电路和高频小工作信号。无法分析复杂电路和高频小工作信号。无法分析复杂电路和高频小工作信号。下页下页上页上页首页首页微变等效电路法微变等效电路法微
56、变等效电路法微变等效电路法优点优点优点优点: : 1. 1.简单方便；简单方便；简单方便；简单方便； 2. 2.适用于分析任何基本工作在线性范围的简单适用于分析任何基本工作在线性范围的简单适用于分析任何基本工作在线性范围的简单适用于分析任何基本工作在线性范围的简单或复杂的电路。或复杂的电路。或复杂的电路。或复杂的电路。缺点缺点缺点缺点: : 1. 1.只能解决交流分量的计算问题；只能解决交流分量的计算问题；只能解决交流分量的计算问题；只能解决交流分量的计算问题； 2. 2. 不能分析非线性失真；不能分析非线性失真；不能分析非线性失真；不能分析非线性失真； 3. 3. 不能分析最大输出幅度不能分析最大输出幅度不能分析最大输出幅度不能分析最大输出幅度 。下页下页上页上页首页首页
