电子技术第2章基本放大电路精品课件.ppt

1、 BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICUCEO判断判断 1.1. 因为因为N N型半导体的多子是自由电子，型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。所以它带负电。2.2. 当温度升高时，本征半导体中空穴和当温度升高时，本征半导体中空穴和自由电子的个数都增加，而且它们增自由电子的个数都增加，而且它们增加的数量相等。加的数量相等。3.3. 对于实际的晶体二极管，当加上正向电压对于实际的晶体二极管，当加上正向电压时它立即导通，当加上反向电压时，它立时它立即导通，当加

2、上反向电压时，它立即截止即截止 4.4. 可利用三极管的一个可利用三极管的一个PNPN结代替同材料的二结代替同材料的二极管。极管。 5.如图用万用表测得电路中硅三极管的对如图用万用表测得电路中硅三极管的对地电位，则三极管处于截止状态。地电位，则三极管处于截止状态。6.三极管并不是两个三极管并不是两个PNPN结的简单结的简单组合，它不能用两个二极管代替。组合，它不能用两个二极管代替。7. 7. 下图中三极管处于放大工作状态，判下图中三极管处于放大工作状态，判断是断是NPNNPN还是还是PNP. PNP. -12.3v-18v-12v8V4V3.7V- - 4V2V1.7V思考题9第第2 2章章

3、基本放大电路基本放大电路2.1 2.1 共发射极放大电路共发射极放大电路2.2 2.2 图解分析法图解分析法2.3 2.3 微变等效电路微变等效电路2.4 2.4 静态工作点稳定的放大器静态工作点稳定的放大器2.5 2.5 射极输出器射极输出器2.6 2.6 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路2.7 2.7 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 放大的概念放大的概念电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的变变化信号化信号放大成较大的信号。这里所讲的放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。主要是电压放大电路。电压放大电路可以用有输入口和输电压放大电路可以用有输入口和

4、输出口的四端网络表示，如图。出口的四端网络表示，如图。uiuoAu三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理共射极放大电路共射极放大电路放大元件放大元件iC= iB，工作在放大区，要工作在放大区，要保证集电结反偏，保证集电结反偏，发射结正偏。发射结正偏。uiuo输入输入输出输出参考点参考点RLRB+ECEBRCC1C2T+共射放大电路组成共射放大电路组成使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的并提供适当的静态工作点静态工作点IB和和UBE。RB+ECEBRCC1C2TRL基

5、极电源与基极电源与基极电阻基极电阻+静态：未加输入静态：未加输入信号时放大器的信号时放大器的工作状态。工作状态。IBUBEIBUBEQ共射放大电路共射放大电路集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。RB+ECEBRCC1C2TRL+共射放大电路共射放大电路集电极电阻，集电极电阻，将变化的电流将变化的电流转变为变化的转变为变化的电压。电压。RB+ECEBRCC1C2TRL+共射放大电路组成共射放大电路组成耦合电容：耦合电容：电解电容，有极性，电解电容，有极性，大小为大小为10 F50 F作用：隔离输作用：隔离输入输出与电路入输出与电路直流的联系

6、，直流的联系，同时能使信号同时能使信号顺利输入输出。顺利输入输出。RB+ECEBRCC1C2TRL+uiuo单电源供电单电源供电可以省去可以省去RB+ECEBRCC1C2TRL+RB单电源供电单电源供电+ECRCC1C2TRL+符号规定符号规定UA大写字母、大写下标，大写字母、大写下标，表示直流量。表示直流量。uA小写字母、大写下标，小写字母、大写下标，表示全量。表示全量。ua小写字母、小写下标，小写字母、小写下标，表示交流分量。表示交流分量。uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 uA=UA+ ua基本放大电路的工作原理基本放大电路的工作原理RB+ECRCC1C2Tui=0时

7、时由于电源由于电源的存在的存在IB 0IC 0ICIE=IB+ICRLIB无信号输入时无信号输入时静态工作点静态工作点+基本放大电路的工作原理基本放大电路的工作原理RB+ECRCC1C2TICUBEUCE( IC,UCE )(IB,UBE)RLIB静态工作点静态工作点+IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIBRB+ECRCC1C2开路开路开路开路RL放大电路的直流通道放大电路的直流通道+RB+ECRC直流通道直流通道（1）估算）估算IB（ UBE 0.7V)RB+ECRCIBUBEBBECBRUEI BCR7 . 0E BCRE RB称为称为偏置电阻偏置电阻，IB称称为为偏置电流偏置电

8、流。共射极放大电路的静态分析共射极放大电路的静态分析（2）估算）估算UCE、IcRB+ECRCICUCECCCCERIEU Ic= IB例：用估算法计算静态工作点。例：用估算法计算静态工作点。已知：已知：EC=12V，RC=4K ，RB=300K ， =37.5。解：解：A40mA04. 030012REIBCB mA5 . 104. 05 .37IIBC V645 . 112RIUUCCCCCE 请注意电路中请注意电路中IB和和IC的数量级的数量级UBE 0.7VICUCEUCE=ECICRCECCCRE直流负载线直流负载线与与IB所决定所决定的那一条输的那一条输出特性曲线出特性曲线的交点就

9、是的交点就是Q点点QIB静态静态UCE静态静态ICIBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么变化怎么变化假设假设uBE静态工作点的基础静态工作点的基础上有一微小的变化上有一微小的变化 ui静态工作点静态工作点ICUCEicuCE的变化沿一的变化沿一条直线条直线交流负载线交流负载线uCERB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo各点波形各点波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反+实现放大的条件实现放大的条件1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。集电结反偏。2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放、正确设置静态工作点，使整个

10、波形处于放大区。大区。3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。电流。4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。号。放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真RB+ECRCC1C2交流输入交流输入信号信号ui短路短路短路短路置零置零放大器的交流通道放大器的交流通道RLuiuo+共射极放大电路的动态分析共射极放大电路的动态分析RBRCRLuiuo交

11、流通道交流通道交流负载线交流负载线RBRCRLuiuoicuce其中：其中：CLLR/RR uce=-ic（RC/RL） = -ic RL交流量交流量ic和和uce有如下关系：有如下关系：这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：LR1的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点，称为点，称为交流负载线交流负载线。uce=-ic（RC/RL） = -ic RL或或ic=（-1/ RL） uce交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECCCREQIB过过Q点作一条直线点作一条直线,斜率为斜率为:LR1- -交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线0.680.72

12、 uBE iBtQ000.7t6040200uBE/ViB / AuBE/ViBUBE交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线4.57.5 uCE912t0ICQiC / mA0IB = 4 0 A2060804Q260uCE/ViC / mA0tuCE/VUCEQ iC失真分析失真分析：为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在设置在交流负载线的中间部分。如果交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真非线性失真。失真失真输出波形较输入波形发生畸变，称为输出波形较输入波形发生畸变，称为 失真失

13、真iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静态工作点合适的静态工作点ib 静态工作点过低，静态工作点过低，引起引起 iB、iC、uCE 的波形失真的波形失真ibui结论：结论：iB 波形失真波形失真OQOttOuBE/ViB / AuBE/ViB / AIBQ 截止失真截止失真截止失真时的输出截止失真时的输出 uo 波形。波形。u uo o = = u uceceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC / mAICQUCEQQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区OIB = 0QtOO uo波形波形tiCuCE/VuCE/ViC / mAu uo o = u

14、= uceceib( (不失真不失真) )ICQUCEQQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区1、 三极管的三极管的微变等效电路微变等效电路首先考察输入回路首先考察输入回路iBuBE当信号很小时，将输当信号很小时，将输入特性在小范围内近入特性在小范围内近似线性似线性。 uBE iBbbeBBEbeiuiur 对输入的小交流信对输入的小交流信号而言，三极管号而言，三极管BE间等效于电阻间等效于电阻rbe。对输入的小交流信号而对输入的小交流信号而言，三极管言，三极管BE间等效于间等效于电阻电阻rbe。becrbeibbeubeubeib对于小功率三极管：对于小功率三极管：)mA(I)mV(

15、26)1 ()(300rEbe rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。考察输出回路考察输出回路iCuCE)iI (iIibBcCC bBiI 所以：所以：bcii 输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ib控制的电流源。控制的电流源。近似平行近似平行且电流源两端还要并且电流源两端还要并联一个大电阻联一个大电阻rce。iCuCE iC uCEcceceiur rce的含义的含义rce很大很大ubeibuceicuberbe ibib rceuceicrce很大，一般忽略。很大，一般忽略。等效等效三极管的三极管的微变等效电路微变等效电路ebcbecrbeic = ib2、放大电路的

16、、放大电路的微变等效电路微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbe ibibiiicuiuoRBRCRLRBRCRLuiuorbe ibibiiicuiuoRBRCRL交流通交流通道道微变等效电微变等效电路路3、电压放大倍数的计算：、电压放大倍数的计算：bebirIU LboRIU beLurRA LCLR/RR 负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI 4、输入电阻的计算：、输入电阻的计算：对于为它提供信号的信号源来说，电路是对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负

17、载的大小可以用输入电阻来表负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。示。输入电阻的定义：输入电阻的定义：iiIUri 输入电阻是动态电阻。输入电阻是动态电阻。iiIUri beBr/R ber 电路的输入电阻越大，从信号源取电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。较大的的输入电阻。rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI 5、输出电阻的计算：、输出电阻的计算：对于负载而言，放大电路相当于信号源，对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的

18、内阻就是输出电阻。的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法： 所有独立电源置零，保留受控源，所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。加压求流法。oU oI rbeRBRCiI bI cI bI coooRIUr 所以：所以：用加压求用加压求流法求输流法求输出电阻：出电阻：00 内容回顾内容回顾RB+ECRCC1C2TRLuiuo 内容回顾内容回顾RB+ECRCBBECBRUEI BCR7 . 0E CCCCERIEU Ic= IBIE= Ic + IB = （ +1）IB IC )mA(I)mV(26)1()(300rEbe 内容回顾内容回顾RBRCRLuiuo 内容回顾内

19、容回顾rbe ibibiiicuiuoRBRCRLri=RB/ rbero=RCbeLurRA RL=RC/RL若没接若没接RL，称，称为空载，那么为空载，那么 RL=RCQ变变UBE ICEO变变T变变IC变变 2.4 静态工作点稳定的放大电路静态工作点稳定的放大电路 为了保证放大电路的稳定工作，必须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。度的变化严重影响静态工作点。 对于前面的电路（固定偏置电路）而对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由言，静态工作点由UBEUBE、 和和ICEOICEO决

20、定，决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。作点的影响主要体现在这一方面。温度对温度对UBE的影响的影响iBuBE25 C50CTUBEIBICBBECBRUEI 温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ 总的效果是：总的效果是：温度上升温度上升时，输出时，输出特性曲线特性曲线上移，造上移，造成成Q点上移点上移。uCE总之：总之：TIC常采用常采用分压式偏置电路分压式偏置电路来稳定静态工作点。来稳定静态工作点。电路见下页。电路见下页。为此，需要改进偏置电路，当温度升高时为此，需要改进偏置电路

21、，当温度升高时,能够自动减少能够自动减少IB， IB IC ，从而抑制从而抑制Q点点的变化。保持的变化。保持Q点基本稳定。点基本稳定。I1I2IB2B1RC21RBEII 2B2BRIU C2B1B2BERRR 静态工作点稳定的放大器静态工作点稳定的放大器UBE=UB-UE =UB - IE REI2=（510）IBI1= I2 + IB I2RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE = IC +IB IC分压式偏置电分压式偏置电路路R RE E射极直流射极直流负反馈电阻负反馈电阻C CE E 交流旁路交流旁路电容电容ICIERB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiu

22、oBEC+U UB BRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB静态工作点稳定过程静态工作点稳定过程TUBEICICIEUEC2B1B2BERRR UBUBE=UB-UE =UB - IE REUB被认为较稳定被认为较稳定ICIEIB由输入特性曲线由输入特性曲线本电路稳压的本电路稳压的过程实际是由过程实际是由于加了于加了RE形形成了成了负反馈负反馈过过程程ECB+U UB B直流通道及静态工作点估算直流通道及静态工作点估算C2B1B2BERRR UBIB=IC/ UCE = EC - ICRC - IEREIC IE =UE/RE = （UB- UBE）/ RE UBE 0

23、.7V +ECRB1RCRB2REICIEIBUCE电容开路电容开路,画出直流通道画出直流通道RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo电容短路电容短路,直流电源短路，直流电源短路，画出交流通道画出交流通道交流通道及微变等效电路交流通道及微变等效电路BEC交流通交流通道道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微变等效电微变等效电路路rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算输出电阻的计算beLurRA ri= RB1/ RB2/ rbero= RC

24、rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2RL= RC / RL)mA(I)mV(26)1()(300rEbe 例：上述静态工作点稳定的放大器，各参数如下例：上述静态工作点稳定的放大器，各参数如下： RB1=100k ， RB2=33k ， RE=2.5k , RC=5k ， RL=5k ， =60。 求：（求：（1）估算静态工作点；）估算静态工作点； （2）空载电压放大倍数、带载电压放大倍）空载电压放大倍数、带载电压放大倍 数、输入电阻、输出电阻；数、输入电阻、输出电阻； （3）若信号源有）若信号源有RS=1 k 的内阻，带载电的内阻，带载电 压放大倍数将变

25、为多少？压放大倍数将变为多少？RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(1)估算静态工作点估算静态工作点C2B1B2BERRR UB=（33 15）/（100+33）=3.7VIC IE =UE/RE = (UB- UBE)/ RE = (3.7-0.7)/2.5 =1.2mAIB=IC/ =1.2/60=0.02mA=20 AUCE = EC - ICRC - IERE =12-1.2 (5+2.5)=6VRB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(2)空载电压放大倍数、带载

26、电压空载电压放大倍数、带载电压 放大倍数、输入电阻、输出电阻放大倍数、输入电阻、输出电阻)mA(I)mV(26)1()(300rEbe =300+61 (26/1.2)=1622 =1.62 k ri= RB1/ RB2/ rbe =100/33/1.62=1.52 k ro= RC =5k Au空空= - RC /rbe=-60 5/1.62=-186 Au载载= - RL /rbe=-60 (5/5)/1.62=-93RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V解：解：(3)信号源有信号源有RS=1 k 的内阻时，带载电压放大倍数为的内阻时，

27、带载电压放大倍数为Aus载载rbeRCRLiU oU bI RB1RB2iI bI cI BECI1I2RSUSRSUSriiU oU iI cI BECRLri=RB1/ RB2/ rbeRL= RC / RLRSUSri=RB1/ RB2/ rbeiU oU iI cI BECRLriUi=Usriri + RS信号源内阻为信号源内阻为0时的电压放大倍数：时的电压放大倍数： Au载载= UoUi信号源内阻为信号源内阻为RS时的电压放大倍数：时的电压放大倍数：Aus载载= UoUsUs = Uiri + RSriRL= RC / RLri + RSriAus载载=UoUs=Uo= Au载载r

28、iri + RSUiRSUSri=RB1/ RB2/ rbeiU oU iI cI BECRLriAus载载= Au载载riri + RS=-93 1.52/(1.52+1)=-56ri= RB1/ RB2/ rbe =1.52 k RS =1 k 信号源有内阻时，电压放大倍数信号源有内阻时，电压放大倍数Aus减小。减小。输入电阻越大，若输入电阻越大，若ri RS ，则，则Aus AuAu载载= - RL /rbe=-93RL= RC / RL 2.5 射极输出器射极输出器RB+ECC1C2RERLuiuo特点：同相放大，放大倍数约为特点：同相放大，放大倍数约为1 1，输入电阻大，输入电阻大，

29、 输出电阻小输出电阻小RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12V+直流通道及静态工作点分析：直流通道及静态工作点分析：EBBECBR)1(RUEI BEI )1 (I EECCERIEU EC=IBRB+ UBE +IERE =IBRB+ UBE +(1+ ）IBRE =IB RB+ (1+ ）RE + UBE RB+ECREIBIEUBEUCEIC= IB 或或 IC IE静态工作点估算举例：静态工作点估算举例：RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VRB+ECREIBIEUBEUCEEBBECBR)1(RUEI =12-0.7570+(

30、1+100) 5.6=0.01(mA)BEI )1 (I =(1+100) 0.01=1.01 (mA) ICEECCERIEU =12-1.01 5.6=6.3(V)动态分析动态分析交流通道及微变等效电路交流通道及微变等效电路RB+ECC1C2RERLuiuo交流通道及微变等效电路交流通道及微变等效电路rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CRBRERLuiuoBCE动态分析：动态分析：LeoRIU LELR/RR LbRI1 ）（LebebiRIrIU LbbebRI )1 (rI LbbebLbRI)1(rIRI)1( LbeLR)1(rR1 ）（1、电压放大倍数、

31、电压放大倍数rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLRLIeuA=UoUi1、,R)1(rLbe 所以所以，1Au 2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称故称电压跟随器电压跟随器。讨论讨论输出电压与输入电压近似相等，电输出电压与输入电压近似相等，电压未被放大，但是电流放大了，即压未被放大，但是电流放大了，即输出功率被放大了。输出功率被放大了。LbeLR)1(rR1 ）（Au2、输入电阻、输入电阻rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLIRBLebebiRIrIU LbbebRI )1 (rI Ib=Uirbe+(1+ )R

32、LIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+ )RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+ )RL=RB/rbe+(1+ )RL3、输出电阻、输出电阻用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rbeiU iI bI cI sU bI BRRERsro置置0保留保留ebbIIII EsbesbeRURrURrU BssR/RR U IbI bI RsrbeBRREeI 输出电阻输出电阻 IUroEsbeR1Rr11 1Rr/RsbeEro=RE/rbe1+ 当当RS=0时时（加压求流法）（加压求流法）动态分析及估算举例：动态分析及估算举例：)mA(I)mV(26)1()(3

33、00rEbe =300+101 (26/1.01)=2.9 k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CIE=1.01mARB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CLbeLR)1(rR1 ）（Au=(1+100) (5.6/5.6)2.9+(1+100) (5.6/5.6)=0.99rbe=2.9 k (电压放大倍数估算电压放大倍数估算)动态分析及估算举例：动态分析及估算举例：R)1(r/RrLbeBi =570/ 2

34、.9+(1+100)(5.6/5.6) =190k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100EC=12VrbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB Crbe=2.9 k RS=0 1Rr/RsbeEro=5.6/2.91+100=28 (输入电阻输出电阻估算输入电阻输出电阻估算)动态分析及估算举例：动态分析及估算举例：动态分析及估算举例：动态分析及估算举例：设信号源内阻设信号源内阻RS=1 k ，求这时的电压放大倍数，求这时的电压放大倍数Aus、输入电阻、输出电阻、输入电阻、输出电阻rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLEB CRSUSri=19

35、0 k 1Rr/RsbeEro=5.6/2.9+1/5701+100=38 Aus= Auriri + RS=0.99 190/(190+1)=0.985射极输出器的输出电阻很小，带负载射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。能力强。R)1(r/RrLbeBi 1Rr/RsbeEro射极输出器的输入电阻很大，从信号射极输出器的输入电阻很大，从信号源取得的信号大。源取得的信号大。讨论讨论 所谓所谓带负载能力强带负载能力强，是指当负载变，是指当负载变化时，放大倍数基本不变。化时，放大倍数基本不变。对上例射极输出器对上例射极输出器：空载时空载时, , Au=0.995RL=5.6k 时时, Au=0

36、.990RL=1k 时时, Au=0.967对上例静态工作点对上例静态工作点稳定的放大器稳定的放大器( (共射共射放大器放大器):):空载时空载时, , Au=-186RL=5k 时时, Au=-93RL=1k 时时, Au=-31讨论讨论1、将射极输出器放在电路的首级，、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。可以提高输入电阻。2、将射极输出器放在电路的末级，可、将射极输出器放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。以降低输出电阻，提高带负载能力。第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输入输入输出输出耦合耦合 2.6 多级放大电路多级放大电路 为获得足够大的放大倍数为

37、获得足够大的放大倍数, ,需将单级放大器需将单级放大器串接串接, ,组成多级放大器。组成多级放大器。对耦合电路要求：对耦合电路要求：要求要求动态动态: 传送信号传送信号减少压降损失减少压降损失 耦合电路：耦合电路：静态：静态：保证保证各级各级Q点点设置设置波形不失真波形不失真一、阻容耦合一、阻容耦合阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路C1RC1Rb1+VCCC2RL+VT1+ iUoU+Rc2Rb2C3VT2+第第 一一 级级第第 二二 级级优点优点：(1) (1) 前、后级直流电路互不相通，静态工作点前、后级直流电路互不相通，静态工作点相互独立；相互独立；(2) (2) 选择足够大电容，可以做到

38、前一级输出选择足够大电容，可以做到前一级输出信号几乎不衰减地加到后一级输入端，使信号得信号几乎不衰减地加到后一级输入端，使信号得到充分利用。到充分利用。不足：不足： (1) (1) 不适合传送缓慢变化的信号；不适合传送缓慢变化的信号；(2) (2) 无法实现线性集成电路。无法实现线性集成电路。二、直接耦合二、直接耦合Rc1Rb1+VCC+VT1+ iUOURc2Rb2VT2两个单管放大电路简单的直接耦合两个单管放大电路简单的直接耦合特点：特点：( (1) ) 可以放大交流和可以放大交流和缓慢变化及直流信号；缓慢变化及直流信号；( (2) ) 便于集成化。便于集成化。( (3) )各级静态工作点

39、互相影各级静态工作点互相影响；基极和集电极电位会随着响；基极和集电极电位会随着级数增加而上升；级数增加而上升；( (4) )零点漂移。零点漂移。零点漂移零点漂移直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，直接耦合时，输入电压为零，但输出电压离开零点，并缓慢地发生不规则变化的现象。并缓慢地发生不规则变化的现象。原因：原因：放大器件的参数受温度影响而使放大器件的参数受温度影响而使 Q 点不稳定。点不稳定。零点漂移现象零点漂移现象uOtOuItO放大电路级数愈多，放放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。愈严重。三、变压器耦合三、变压器耦合选择恰当的变比，可在负

40、载上得到尽可能大的输出选择恰当的变比，可在负载上得到尽可能大的输出功率。功率。变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路第 二 级第 二 级VT2、VT3组组成推挽式放大成推挽式放大电路，信号正电路，信号正负半周负半周 VT2、VT3 轮流导电。轮流导电。优点：优点：( (1) ) 能实现阻抗变换；能实现阻抗变换；( (2) ) 静态工作点互相独立。静态工作点互相独立。缺点：缺点：( (1) ) 变压器笨重；变压器笨重；( (2) ) 无法集成化；无法集成化；( (3) ) 直流和缓慢变化信号不能通过变压器。直流和缓慢变化信号不能通过变压器。三种耦合方式的比较三种耦合方式的比较阻容耦合阻容耦合直接耦

41、合直接耦合变压器耦合变压器耦合特点特点各级工作点互各级工作点互不影响；不影响；结构简单结构简单能放大缓慢变能放大缓慢变化的信号或直流化的信号或直流成分的变化；成分的变化； 适合集成化适合集成化有阻抗变换作用；有阻抗变换作用；各级直流通路互各级直流通路互相隔离。相隔离。存在存在问题问题 不能反应直流不能反应直流成分的变化，成分的变化，不适合集成化不适合集成化有零点漂移现有零点漂移现象；象；各级工作点互各级工作点互相影响相影响不能反应直流成不能反应直流成分的变化；不适合分的变化；不适合放大缓慢变化的信放大缓慢变化的信号；号；不适合集成化不适合集成化适合适合场合场合分立元件交流分立元件交流放大电路放

42、大电路集成放大电路，集成放大电路，直流放大电路直流放大电路低频功率放大，低频功率放大，调谐放大调谐放大R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15V单级放大器单级放大器(静态工作点稳定的共静态工作点稳定的共射极放大器射极放大器)IC=1.2mAIB=20 AUCE =6Vri= R11/ R12/ rbe =1.52 k ro= RC1 =5k rbe=1.62 k Au载载=-93多级多级阻容耦合阻容耦合放大器的级联放大器的级联R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECR

43、C2C21C22R22CE2RE2RLuo设二级放大器的参数完全一样设二级放大器的参数完全一样(1) 由于电容的隔直作用，各级放大器的静态由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。工作点相互独立，分别估算。(2) 前一级的输出电压是后一级的输入电压。前一级的输出电压是后一级的输入电压。(3) 后一级的输入电阻是前一级的交流负载电后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。阻。(4) 总电压放大倍数总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。各级放大倍数的乘积。(5)总输入电阻总输入电阻ri即为第一级的输入电阻即为第一级的输入电阻ri1 。(6)总输出电阻即为最后一级的输出电阻总输出电阻

44、即为最后一级的输出电阻.R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoIC1=1.2mAIB1=20 AUCE1 =6Vrbe1=1.62 k IC2=1.2mAIB2=20 AUCE2 =6Vrbe2=1.62 k 第一级静态工作点第一级静态工作点第二级静态工作点第二级静态工作点R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuori=ri1rori2uo1ui2前一级的输出电压前一级的输出电压是后一级的输入电压是后一级的输入电压后一级的输入后一级的输入电阻是前一级的电阻是前一级的交流负

45、载电阻交流负载电阻。多级多级阻容耦合阻容耦合放大器的微变等效电路放大器的微变等效电路rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R21rbe1RC2iU R11R12BECIc1Ib1Uo1ri2rbe1RC1iU R11R12BECIc1Ib1Uo1第一级的微变等效电路第一级的微变等效电路第二级的第二级的输入电阻输入电阻beLurRA ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1=- 1RC1/ri2rbe1Au1=Uo1Ui ri 2 = R21/ R22/ rbe2=- 2RC2/RLrbe2Au2=UoUi2 ro = RC2rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R

46、21Ui2第二级的微变等效电路第二级的微变等效电路Au=UoUi=Uo1UiUoUi2= Au1Au2总电压放大倍数总电压放大倍数= 1RC1/ri2rbe1 2RC2/RLrbe2rbe2RC2RLoU R22BECIc2Ib2R21rbe1RC2iU R11R12BECIc1Ib1Uo1Ui2Au为正，输入输出同相为正，输入输出同相总放大倍数等于各级总放大倍数等于各级放大倍数的乘积放大倍数的乘积代入数值计算代入数值计算ri= ri 1 = R11/ R12/ rbe1 =100/33/1.62=1.52k RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC

47、=15V ri 2 = R21/ R22/ rbe2 =100/33/1.62=1.52k =- 1RC1/ri2rbe1Au1=-43=- 2RC2/RLrbe2Au2=-93Au= Au1Au2 =(-43)(-93) =3999 ro = RC2 = 5k 两级单管放大器级联两级单管放大器级联,可可提高电压放大倍数提高电压放大倍数;但输但输入电阻仍很小入电阻仍很小,输出电阻输出电阻仍很大仍很大阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路 当两级放大器（静态工作点稳定的基本放当两级放大器（静态工作点稳定的基本放大器）级联时，放大倍数大大提高。但输入大器）级联时，放大倍数大大提高。但输入电阻较小

48、，输出电阻较大。电阻较小，输出电阻较大。R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoAu= Au1 Au2 =3999R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60EC=15VusRSRS=20k Aus=Auriri+RS=(-93)1.52+201.52=-6.6输入电阻很小的放大器当信号源有较输入电阻很小的放大器当信号源有较大内阻时大内阻时,放大倍数变得很小放大倍数变得很小ri= R11/ R12/ rbe =1.52 k Au=-93r

49、i由于信号源内阻由于信号源内阻大大,而放大器输入而放大器输入电阻小电阻小,致使放大致使放大倍数降低倍数降低RB=570k RE=5.6k RL=1.52k =100EC=15VRB+ECC1C2RERLuiuori=101 k Au=0.98rbe=2.36 k 用射极输出器作为输入级用射极输出器作为输入级,构成两级放大器，可提高构成两级放大器，可提高放大器的输入电阻放大器的输入电阻 1Rr/RsbeEro=5.6/2.361+100=23 RS=0uiRBC1RER11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLui2uousRSri2=1.52 k Au2=-93ri=101 k Au1

50、=0.98Aus=Au1 Au2riri+RS=(-93)(0.98)101+20101=-76用射极输出器作为输入级时电压放大倍数的估算用射极输出器作为输入级时电压放大倍数的估算用射极输出器作为输出级用射极输出器作为输出级,构成两级放大器，可减小构成两级放大器，可减小放大器的输出电阻放大器的输出电阻,提高带负载的能力提高带负载的能力R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoro1= RC1 =5k RL=5k 时时, Au=-93RL=1k 时时, Au=-31beLurRA RB+ECC1C2RERLui2uo5k 5.6 k 570 k =100ri2=173 k Au