第4章共射极放大电路课件.ppt

1、4.2 共射极放大电路共射极放大电路1.电路组成电路组成输入回路（基极回路）输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）2.简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法习惯画法习惯画法 共射极基本放大电路共射极基本放大电路3.2 共共射极放射极放大电路大电路耦合电容耦合电容C1、C2输入耦合电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出耦合电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。负载电阻负载电阻RC、RL将变化的集电极电流转换为电压输出。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VBE。集电极电源，为集电极电源，为电路提供能量。电路提

2、供能量。并保证集电结反并保证集电结反偏。偏。放大元件放大元件iC=iB，工，工作在放大区，要保证作在放大区，要保证集电结反偏，发射结集电结反偏，发射结正偏。正偏。3.简单工作原理简单工作原理Vi=0Vi=Vsin t3.2 共共射极放射极放大电路大电路电容的阻抗：设电容的阻抗：设Cb1=10uF，f=1kHz。161010102121163b1b1Cb1 fCCjZ4.放大电路的放大电路的静态和动态静态和动态 静态：静态：输入信号为零（输入信号为零（v vi i=0=0 或或 i ii i=0=0）时，）时，放大电路的工作状态，也称放大电路的工作状态，也称直流工作状态直流工作状态。动态：动态：

3、输入信号不为零时，放大电路的工作输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称状态，也称交流工作状态交流工作状态。电路处于静态时，三极管各电极的电压、电电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点静态工作点，常称为常称为Q点。一般用点。一般用IB、IC、和、和VCE（或（或IBQ、ICQ、和和VCEQ ）表示。）表示。3.2 共共射极放射极放大电路大电路3.2 共共射极放射极放大电路大电路工作点合适工作点合适工作点偏低工作点偏低3.2 共共射极放射极放大电路大电路5.直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路直流通路 耦合电容：通

4、交流、隔直耦合电容：通交流、隔直流流 直流电源：内阻为零直流电源：内阻为零 直流电源和耦合电容对直流电源和耦合电容对交流相当于短路交流相当于短路 共射极放大电路共射极放大电路end交流通路交流通路icvce+-TVBBCbRcRb(a)TVCCCb1RcCb2(b)(c)T-VCC Cb1 Rc Cb2 Rb T+VCC Cb1 Rc Cb2 Rb(d)(f)TVCCCb1RcCb2VBBRbT-VCCCb1RcCb2(e)3.2 1.下列下列af电路哪些具有放大作用？电路哪些具有放大作用？end4.3 图解分析法图解分析法 用近似估算法求静态工作点用近似估算法求静态工作点 用图解分析法确定静

5、态工作点用图解分析法确定静态工作点 交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线 输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 BJT的三个工作区的三个工作区 输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形 4.3.1 静态工作情况分析静态工作情况分析 4.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析 共射极放大电路共射极放大电路 4.3.1 静态工作情况分析静态工作情况分析1.用近似估算法求静态工作点用近似估算法求静态工作点bBECCBRVVI根据直流通路可知：根据直流通路可知：采用该方法，必须已知三极管的采用该方法，必须已知三极管的 值值。一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0.3V

6、。直流通路直流通路+-BCIIcCCCCERIVV 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。管的输入输出特性曲线。共射极放大电路共射极放大电路2.用图解分析法确定静态工作点用图解分析法确定静态工作点 首先，画出直流通路首先，画出直流通路直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-4.3.1 静态工作情况分析静态工作情况分析3.3 图解图解分析法分析法直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输入回路方程：列输入回路方程：VBE=VCCIBRb 列输出回路方程（直流负载线）：列输出回路方程（直流负载线）：VCE=VCCICRc 在输入

7、特性曲线上，作出直线在输入特性曲线上，作出直线 VBE=VCCIBRb，两，两线的交点即是线的交点即是Q点，得到点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与与IBQ曲线的交点即为曲线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。vCEiC斜率斜率-1RcRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 4.3.2 动态工作情况

8、分析动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：由交流通路得纯交流负载线：共射极放大电路共射极放大电路交流通路交流通路icvce+-vce=-ic (Rc/RL)因为交流负载线必过因为交流负载线必过Q点，点，即即 vce=vCE-VCEQ ic=iC-ICQ 同时，令同时，令R L=Rc/RL1.交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线则交流负载线为则交流负载线为vCE-VCEQ=-(iC-ICQ)R L 即即 iC=(-1/R L)vCE+(1/R L)VCEQ+ICQ3.3 图解图解分析法分析法斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQICQI

9、BQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1Rc斜率斜率1Rc/RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 过输出特性曲线上过输出特性曲线上的的Q点做一条斜率为点做一条斜率为-1/R L 直线，该直线即为直线，该直线即为交流负载线。交流负载线。RL=RLRc，是是交流负载电阻。交流负载电阻。交流负载线是交流负载线是有交流输入信号时有交流输入信号时Q点的运动轨迹。点的运动轨迹。3.3 图解图解分析法分析法2.输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 3.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析 共射极放大电路共射极放大电路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/u

10、AQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uA通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可得如下结论

11、：1.1.vi vBE iB iC vCE|-vo|2.2.vo与与vi相位相反；相位相反；3.3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数；4.4.可以确定最大不失真输出幅度可以确定最大不失真输出幅度。4.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析3.BJT的三个工作区的三个工作区3.3 图解图解分析法分析法QQ1Q2vCE/ViC/mA放大区放大区0iB=40uA80uA120uA160uA200uA饱和区饱和区截止区截止区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：饱和区特点：iC不再随不再随iB的增加

12、而线性增加，即的增加而线性增加，即BCii 此时此时CBii 截止区特点：截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES ，典型值为，典型值为0.3V 4.输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的大，就要使功率三角形的面积大，即必须使面积大，即必须使Vom 和和Iom 都要大。都要大。功率三角形放大电路向电阻性负载提供的放大电路向电阻性负载提供的输出功率输出功率 在输出特性曲线上，正在输出特性曲线上，正好是三角形好是三角形 ABQ的面积，这的面积，这一三角形称为一三角形称为功率三角形功率三角形。4.3.2 动态工作情

13、况分析动态工作情况分析3.3 图解图解分析法分析法 共射极放大电路共射极放大电路 放大电路如图所示。已知放大电路如图所示。已知BJT的的=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：求：（1）放大电路的）放大电路的Q点。此时点。此时BJT工作在哪个区域？工作在哪个区域？（2）当）当Rb=100k时，放大电路的时，放大电路的Q点。此点。此时时BJT工作在哪个区域？（忽略工作在哪个区域？（忽略BJT的饱的饱和压降）和压降）解：解：（1）uA40300k2V1bBECCB RVVI（2）当）当Rb=100k时，时，3.2mAuA4080BC II 5.6V3.2mA2k-V12CcCCC

14、E IRVV静态工作点为静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大区。工作在放大区。其最小值也只能为其最小值也只能为0，即，即IC的最大电流为：的最大电流为：uA120100k2V1bCCB RVImA6.9uA12080BC II V2.79.6mA2k-V12CcCCCE IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVICMB II 由由于于所以所以BJT工作在饱和区。工作在饱和区。VCE不可能为负值，不可能为负值，此时，此时，Q（120uA，6mA，0V），），end斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQI

15、CQIBQRcVCCVCCvCEiC3.3 斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC（2）增大）增大Rb时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC（3）减小）减小VCC时，负载线将时，负载线将如何变化？如何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 斜率斜率-1 Rc Q ICQ IBQ Rc VCC VCEQ vCE iC VCC 1.试分析下列问题：试分析下列

16、问题：共射极放大电路共射极放大电路（1）增大）增大Rc时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？（4）减小）减小RL时，负载线将如时，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？共射极放大电路共射极放大电路3.3 2.放大电路如图所示。当测得放大电路如图所示。当测得BJT的的VCE 接近接近VCC的值时，问的值时，问管子处于什么工作状态？可能管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？的故障原因有哪些？截止状态截止状态答：答：故障原因可能有：故障原因可能有：Rb支路可能开路，支路可能开路，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC Rc=VCC。C1可能短路，

17、可能短路，VBE=0，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC Rc=VCC。end4.4 小信号模型分析法小信号模型分析法4.4.1 BJT的小信号建模的小信号建模4.4.2 共射极放大电路的小信号模型分析共射极放大电路的小信号模型分析 H参数的引出参数的引出 H参数小信号模型参数小信号模型 模型的简化模型的简化 H参数的确定参数的确定（意义、思路）（意义、思路）利用直流通路求利用直流通路求Q点点 画小信号等效电路画小信号等效电路 求放大电路动态指标求放大电路动态指标建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入交流小信号时，就可以把三极当

18、放大电路的输入交流小信号时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。路来处理。由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。4.4.1 BJT的小信号建模的小信号建模1.H参数的引出参数的引出),(CEBBEvi

19、fv 在小信号情况下，对上两式取全微分得在小信号情况下，对上两式取全微分得CECEBEBBBEBEBCEdvvvdiivdvIV 用小信号交流分量表示用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce3.4.1 BJT的小信号的小信号建模建模 对于对于BJT双口网络，我们双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线已经知道输入输出特性曲线如下：如下：iB=f(vBE)vCE=constiC=f(vCE)iB=const可以写成：可以写成：),(CEBCvifi CECECBBCCBCEdvvidiiidiIV vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络3.4.1

20、 BJT的小信号的小信号建模建模CEBBEie Vivh 输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或电输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；流放大系数；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的输出电导。输入端交流开路时的输出电导。其中：其中：四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H H参数）。参数）。1.H参数的引出参数的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevceCEBCfe Viih BCEBEre Ivvh BCECoe Iv

21、ih BCEBEre Ivvh 3.4.1 BJT的小信号的小信号建模建模2.H参数小信号模型参数小信号模型根据根据可得小信号模型可得小信号模型BJT的的H参数模型参数模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络 H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H H参数与工作点有关，在放大区基本不变。参数与工作点有关，在放大区基本不变。H H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。3.4.1 BJT的小信号的小信号建模建模3.模型

22、的简化模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即即 rbe=hie =hfe ur=hre rce=1/hoe一般采用习惯符号一般采用习惯符号则则BJT的的H参数模型为参数模型为 ibicvceibvbeur vcerberce ur很小，一般为很小，一般为10-3 10-4，rce很大，约为很大，约为100k。故一故一般可忽略它们的影响，得到般可忽略它们的影响，得到简化电路简化电路 ib 是受控源是受控源，且为电流，且为电流控制电流源控制电流源(CCCS)。电流方向与电流方向与ib的方向是关联的方向是关联的。的。3.4.1 BJT的小信号的小信号建模建模4.H参数的确

23、定参数的确定 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出；rbe 与与Q点有关，可用图点有关，可用图示仪测出。示仪测出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe=rb+(1+)re其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rb200 则则 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV()mA()mV(EQEQTeIIVr26而而 (T=300K)4.4.2 用用H参数小信号模型分析共参数小信号模型分析共 射极基本放大电路射极基本放大电路 共射极放大电路共射极放大电路1.利用直流通路求利用直流通路求Q点点bBECCBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0

24、.2V，已知已知。BCII cCCCCERIVV bIcIbIbIcIbI2.画出小信号等效电路画出小信号等效电路RbbIcIbIviRbiVbIcIOVbIRbviRciVbIcIOVbI 3.4.2 小小信号模型信号模型分析分析共射极放大电路共射极放大电路icvce+-交流通路交流通路RbviRcRLiVbIcIOVbIH参数小信号等效电路参数小信号等效电路3.求电压增益求电压增益根据根据RbviRcRLiVbIcIOVbIbebirIV bcII )/(LccORRIV 则电压增益为则电压增益为beLcbebLcbbebLcciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV 3.

25、4.2 小小信号模型信号模型分析分析（可作为公式）（可作为公式）4.求输入电阻求输入电阻 3.4.2 小小信号模型信号模型分析分析RbRcRLiVbIcIOVbIRiiIbebiii/rRIVR 5.求输出电阻求输出电阻令令0i V0b I0b I Ro=Rc 所以所以 1.电路如图所示。电路如图所示。试画出试画出其小信号等效模型电路。其小信号等效模型电路。-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebbIbI rbeebcbIbI RerbeebcbIiIiVbI Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2

26、RcRerbe+-ebcbIiIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe+-+-ebc 解：解：例题例题例题例题 解：解：（1）4Vk4mA212cCCCCE RIVVmA2uA4050BC IIuA40k300V12bCCbBECCB RVRVVI（2）863)mA()mV(26)1(200)mA()mV(26)1(200CEbeIIr 87.115)/(beLcioV rRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiiosisoVS ARRRVVVVVVAioVVVA soVSVVA 2.放大电路如图所示。试求：（放大电路如图

27、所示。试求：（1）Q点；（点；（2）、oi RR、。已知已知=50。end Rs+Vs Vi+放大电路放大电路 Ri 4.4 1.BJT小信号模型是在什么条件下建立的？受控源小信号模型是在什么条件下建立的？受控源是何种类型的？是何种类型的？2.若用万用表的若用万用表的“欧姆欧姆”档测量档测量b、e两极之间的电两极之间的电阻，是否为阻，是否为rbe?end4.5 放大电路的工作点稳定问题放大电路的工作点稳定问题 温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响 温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响 温度变化对温度变化对 的影响的影响 稳定工作点原理稳定工作点原理 放大电路指标分析放大

28、电路指标分析 固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较4.5.1 温度对工作点的影响温度对工作点的影响4.5.2 射极偏置电路射极偏置电路QvCE/ViC/mAiB=0IBQ14.5.1 温度对工作点的影响温度对工作点的影响1.温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度温度T 输出特性曲线上移输出特性曲线上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102.2)(30)C25BE(BE0 TTVVT温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移3.温度变化对温度变化对 的影响的影响温度每升高温度每升高1

29、C，要增加要增加0.5%1.0%温度温度T 输出特性曲线族间距增大输出特性曲线族间距增大QvCE/ViC/mAiB=0IBQ1总之：总之：ICBO ICEO T VBE IB IC 共射极放大共射极放大电路电路4.5.2 射极偏置电路射极偏置电路1.稳定工作点原理稳定工作点原理目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基点电位能基本不变本不变，则可实现静态工作点的稳，则可实现静态工作点的稳定。定。T 稳定原理：稳定原理：IC IE IC VE、VB不变不变 VBE IB（反馈控制）（反馈控制）b点电位基本不变的条件：点

30、电位基本不变的条件：I1 IB，CCb2b1b2BVRRRV 此时，此时，不随温度变化而变化。不随温度变化而变化。VB VBE 且且Re可取可取大些，反馈控制作用更强。大些，反馈控制作用更强。一般取一般取 I1=(510)IB，VB=3V5V 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路2.放大电路指标分析放大电路指标分析静态工作点静态工作点CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路2.放大电路指标分析放大电路指标分析电压增益电压增益输出回路：输出回路：)/(LcboRRIV 输入回路：输入回

31、路：ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV 电压增益：电压增益：ebeLcebebLcbioV)1()/()1()/(RrRRRrIRRIVVA 画小信号等效电路画小信号等效电路确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路2.放大电路指标分析放大电路指标分析输入电阻输入电阻)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR bRTbIII ebbebeebebT)1(RIrIRIrIV )/(b2b1RTbRRIV 根据定义根据定义由电路列出方程由电路列出方程则输入电阻则输入电阻放大电路的输

32、入电阻不包含信号源的内阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻TTiIVR 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路2.放大电路指标分析放大电路指标分析输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻oco/RRR 求输出电阻的等效电路求输出电阻的等效电路网络内独立源置零网络内独立源置零负载开路负载开路输出端口加测试电压输出端口加测试电压对回路对回路1和和2列列KVL方程方程r rcece对分析过程影响很大，此处不能忽略对分析过程影响很大，此处不能忽略0)()(ecbsbeb RIIRrI0)()(ebccebcT RIIrIIV 其中其中b2b1ss/RRRR 则则)1(esbeececToRRrRrIVR 当当

33、coRR 时，时，coRR 一般一般cceoRrR （）3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 共射极放大电路共射极放大电路静态：静态：bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCCERRIVV CBII 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 固定偏流共射极放大电路固定偏流共射极放大电路电压增益：电压增益：beLc)/(rRRAV ebeLcV)1()/(RrRRA RbviRcRLi

34、VbIcIOVbI固定偏流共射极放大电路固定偏流共射极放大电路输入电阻：输入电阻：bebiii/rRIVR ebeb2b1i)1(/RrRRR 输出电阻：输出电阻：Ro=Rc coRR 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路beLcebeLcV)/()1()/(rRRRrRRA beb2b1ebeb2b1i/)1(/rRRRrRRR +VCC C2+C1 Ce+Rc Re2 RL vo T Rb1 +Re1 Rb2 +vi 1e1beLcV)1()/(RrRRA e1beb2b1i)1(/RrRRR 3.5.2 射射极偏置电极偏置电路路end4.6 共集电极电路和共基极电路共集电极电路和共基极电

35、路 电路分析电路分析 复合管复合管 静态工作点静态工作点 动态指标动态指标 三种组态的比较三种组态的比较4.6.1 共集电极电路共集电极电路4.6.2 共基极电路共基极电路4.6.1 共集电极电路共集电极电路电路分析电路分析共集电极电路共集电极电路结构如图示结构如图示该电路也称为该电路也称为射极输出器射极输出器求静态工作点求静态工作点ebBECCB)1(RRVVI eCCCeECCCERIVRIVV BCII eEBEbBCCRIVRIV BE)1(II 由由得得电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：LbbebLbbbebi)1()(RIrIRIIrIV 电压增益：电压增益：

36、1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbioV RrRRrRRrIRIVVA 画小信号等效电路画小信号等效电路确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益 3.6.1 共共集电极电集电极电路路其中其中LeL/RRR LbLbbo)1()(RIRIIV 一般一般beLrR ，则电压增益接近于，则电压增益接近于1 1，1V A即即同同相相与与ioVV电压跟随器电压跟随器输入电阻输入电阻)1(/LbebTTiRrRIVR bRTbIII LbbebT)1(RIrIV bRTbRIV 根据定义根据定义由电路列出方程由电路列

37、出方程则输入电阻则输入电阻TTiIVR LeL/RRR 当当beLrR 1，时，时，Lbi/RRR 3.6.1 共共集电极电集电极电路路输入电阻大输入电阻大输出电阻输出电阻由电路列出方程由电路列出方程eRbbTIIII )(sbebTRrIV eRTeRIV 其中其中bss/RRR 则则输出电阻输出电阻 1/beseTTorRRIVR当当 1beserRR，1 时，时，besorRR 输出电阻小输出电阻小共集电极电路特点：共集电极电路特点：同同相相与与ioVV 电压增益小于电压增益小于1 1但接近于但接近于1 1，输入电阻大，对电压信号源衰减小输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载

38、能力强输出电阻小，带负载能力强,电流放大能力较大。电流放大能力较大。利用这些特点，射极跟随器可用于多级放大电路的输利用这些特点，射极跟随器可用于多级放大电路的输入级、输出级或中间级，尽管其电压放大倍数较小，但入级、输出级或中间级，尽管其电压放大倍数较小，但是由于是由于Ri大，可减小放大电路对信号源的衰减。而大，可减小放大电路对信号源的衰减。而Ro小，小，又可提高电路又可提高电路 负载的能力。这在整体上减小了信号的损负载的能力。这在整体上减小了信号的损失，反而提高了多级放大电路的放大倍数。失，反而提高了多级放大电路的放大倍数。4.6.2 共基极电路共基极电路1.静态工作点静态工作点 直流通路与射

39、极直流通路与射极偏置电路相同偏置电路相同CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 3.6.2 共基极共基极电路电路2.动态指标动态指标电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：bebirIV 电压增益：电压增益：beLbebLbioVrRrIRIVVA LbLcoRIRIV LcL/RRR 3.6.2 共基极共基极电路电路2.动态指标动态指标 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻 1)(1bebbebeiebirIrIIVrR 11/bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR 3.三种组态的比较三种组态的

40、比较电压增益：电压增益：beLc)/(rRR 输入电阻：输入电阻：beb/rR输出电阻：输出电阻：cR 3.6.2 共基极共基极电路电路)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR例题例题ioVVVA 1.放大电路如图所示。试求放大电路如图所示。试求。已知已知=50。mA69.1B2C2 II 解：解：uA9.33)1(ebBECCB2 RRVVI 6.984 )mA()mV(26)1(200Ebe2Ir k61k/4k)4)(1(k/150be2i2 rR5.217)/(be1i2c1i

41、o1V1 rRRVVA 1o1oV2 VVA5.217V2V1o1oio1ioV AAVVVVVVA 863/k300be1be1irrR 95 501k9846.0)k150/k4(/k4 1)/(/1)/(/be2b2o1e2bebseo rRRRrRRRR 863 3.4be1r节节例例题题中中已已求求得得87.115 3.4V A倍数倍数节例题中求得单级放大节例题中求得单级放大两者比较可看出增益明显提高两者比较可看出增益明显提高end复合管复合管作用：提高电流放大系数，增大电阻作用：提高电流放大系数，增大电阻r rbebe复合管也称为复合管也称为达林顿管达林顿管4.7.1 单时间常数单

42、时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应4.7.2 单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应 RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应 RC高通电路的频率响应高通电路的频率响应4.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应4.7.3 单极放大电路的低频响应单极放大电路的低频响应4.7.4 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 多级放大电路的增益多级放大电路的增益 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 低频等效电路低频等效电路 低频响应低频响应 研究放大研究放大电路的动态指电路的动态指标（主要是增标（主要是增益）随信号频益）随信号频率变化时的响率变化时的响应。应。4.7.1 单

43、时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：电路的电压增益（传递函数）：则则11111ioH11/1/1)()()(CsRsCRsCsVsVsAV fs j2j 且令且令11H21CRf 又又)/j(11HioHffVVAV 电压增益的幅值（模）电压增益的幅值（模）2HH)/(11ffAV （幅频响应）（幅频响应）电压增益的相角电压增益的相角)/(arctgHHff （相频响应）（相频响应）增益频率函数增益频率函数最大误差最大误差-3dB频率响应曲线描述频率响应曲线

44、描述3.7.1 RCRC电电路的频率路的频率响应响应幅频响应幅频响应2HH)/(11ffAV 时时，当当 Hff 1)/(112HH ffAVdB 01lg20lg20H VA时时，当当 Hff ffffAV/)/(11H2HH )/lg(20lg20HHffAV 0分贝水平线分贝水平线斜率为斜率为-20dB/十倍频程十倍频程 的直线的直线相频响应相频响应时时，当当 Hff 时时，当当 Hff )/(arctgHHff 0H 90H 时时，当当 Hff 45H 时时，当当 100.1 HHfff 十十倍倍频频程程的的直直线线斜斜率率为为/45 1.RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应 VV

45、AVVAioio 表示输出与输入的相位差表示输出与输入的相位差高频时，输出滞后输入高频时，输出滞后输入因为因为所以所以3.7.1 RCRC电电路的频率路的频率响应响应2.RC高通电路的频率响应高通电路的频率响应RC电路的电压增益：电路的电压增益：22222ioH/1 /1)()()(CRsssCRRsVsVsAV 幅频响应幅频响应2LL)/(11ffAV 相频响应相频响应)/(arctgLHff 输出超前输入输出超前输入4.7.2 单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模 模型的引出模型的引出 模型简化模型简化 模型参数的获得模型参数的获得 的的频

46、率响应频率响应2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路 高频响应高频响应3.共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应 增益增益-带宽积带宽积 高频等效电路高频等效电路 高频响应高频响应 几个上限频率的比较几个上限频率的比较4.7.2 单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模模型的引出模型的引出 rbe-发射结电阻发射结电阻re归算到归算到基极回路的电阻基极回路的电阻 -发射结电容发射结电容Cbe-集电结电阻集电结电阻rbc -集电结电容集电结电容 Cbc rbb-基区的体电阻，基区的体电阻，b是是假

47、想的基区内的一个点。假想的基区内的一个点。互导互导CECEEBCEBCmVVvivig 4.7.2 单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模模型简化模型简化混合混合 型高频小信号模型型高频小信号模型 cecbrr和和忽忽略略 3.7.2 单级高单级高频响应频响应又因为又因为所以所以模型参数的获得模型参数的获得（与（与H参数的关系）参数的关系）1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模低频时，混合低频时，混合 模型与模型与H参数模型等效参数模型等效ebbbbe rrrebbeb rIVbebmIVg 所以所以又又 rbe=rb+(1+)re ETb)

48、1(IVr ETeb)1(IVr ebbebb rrrTmeb2 fgC 从手册中查出从手册中查出 TcbfC和和 TEebmVIrg 3.7.2 单级高单级高频响应频响应 的的频率响应频率响应由由H参数可知参数可知1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模CEBCfeViih 即即0bcce VII 根据混合根据混合 模型得模型得cbebebmc1/j CVVgI)/1/1/(cbebebbeb CjCjrIV 低频时低频时ebm0 rg 所以所以)(j1/jcbebebcbmbc CCrCgII 当当cbm Cg 时，时，ebcbeb0)(j1 rCC 共发射极截止频率共发射极截止频率 3

49、.7.2 单级高单级高频响应频响应 的的频率响应频率响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模ebcbeb0)(j1 rCC 的幅频响应的幅频响应令令ebcbeb)(21 rCCf 则则20)/(1 ff f特征频率特征频率Tfebmcbebm0T2)(2 CgCCgff fff T共基极截止频率共基极截止频率 f 3.7.2 单单级高频响级高频响应应2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路等效电路等效电路 3.7.2 单单级高频响级高频响应应2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路对节点对节点 c 列列K

50、CL得得电路简化电路简化 Rsbeb rCMRcc+-+-V0+-gmVbeVbeVbeVbeVbesVeb Vbb reb eb Veb C0j)(cbebocoebm CVVRVVg cb C忽略忽略 的分流得的分流得ebcmo VRgVcboebj)(cb CVVIC 又又因因为为称为称为密勒电容密勒电容MCcbcmebMj)1(1cb CRgIVZC 则则表示表示若用若用个电容个电容之间存在一之间存在一和和相当于相当于 ,e b MC cbcmM)1(CRgC等效后断开了输入输出之间的联系等效后断开了输入输出之间的联系 Rsbeb rRcc+-+-V0+-gmVbeVbeVbeVbeV