1、 2.5.4 等效电路法分析共射放大电路等效电路法分析共射放大电路根据直流通路估算直流工作点根据直流通路估算直流工作点确定放大器交流通路、确定放大器交流通路、交流等效电路交流等效电路计算放大器的各项交流指标计算放大器的各项交流指标UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2图图233共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路(a)电路电路解：首先根据直流通路以及直流大信号等效电路求解：首先根据直流通路以及直流大信号等效电路求解出放大器的静态工作点。解出放大器的静态工作点。 第二步画放大器的交流通路。然后将通路中的晶体第二步画放大器的交流通路。然后将通路中的晶体管用等
2、效小信号模型代替。管用等效小信号模型代替。分析各性能指标。主要包括以下性能指标：分析各性能指标。主要包括以下性能指标： (b)交流等效电路交流等效电路图图233共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB11.电压放大倍数电压放大倍数iouUUA -无量纲参数无量纲参数beLbeLCiouLCbLCcobebirRrRRUUARRIRRIUrIU)()()(关于电压放大倍数关于电压放大倍数Au的讨论的讨论LmbeLuRgrRA由于
3、成正比。与LR. 12.可取分贝（可取分贝（dB）为单位。即：）为单位。即：dBUUlgAiou20当忽略当忽略rbb时，时， 2.输入电阻输入电阻Ri定义：从放大器输入端看进去的电阻，即：定义：从放大器输入端看进去的电阻，即： iiiIUR UsAuoUiRLRsUiRiRoUoRi表征放大器从信号源获得信号的能力。表征放大器从信号源获得信号的能力。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1bebeBBiiirrRRIUR 21US放大器的放大器的Ri的测量电路的测量电路 ：UsRsUiRIiUiRi 放 大 器RL(a)UsRsSUo 放 大 器RL(b
4、)UoRoRUUUIURRUURUIiiiiiiiiRi UsAuoUiRLRsUiRiRoUo3.输出电阻输出电阻Ro定义：从放大器输出端看进去的电阻。定义：从放大器输出端看进去的电阻。 根据戴维南定理，可得：根据戴维南定理，可得： 00 SSoooIUIUR或或Ro是一个表征放大器带负载能力的参数。是一个表征放大器带负载能力的参数。对于对于电压输出电压输出。Ro越小，带负载能力越强，即负越小，带负载能力越强，即负载变化时放大器输出给负载的电压基本不变。载变化时放大器输出给负载的电压基本不变。 对于对于电流输出电流输出。Ro越大，带负载能力越强，即负越大，带负载能力越强，即负载变化时放大器输
5、出给负载的电流基本不变。载变化时放大器输出给负载的电流基本不变。 UsAuoUiRLRsUiRiRoUo放大器的放大器的Ro的测量电路的测量电路 ：UsRsUiRIiUiRi 放 大 器RL(a)UsRsSUo 放 大 器RL(b)UoRo打开打开S，测得，测得Uo；闭合；闭合S，测得，测得Uo。 LooooLoLoRUURURRRU 1UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1CoRR USUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB14. 源电压放大倍数源电压放大倍数AusuisiiosisousARRRUUUUUUA u
6、usAA 若若RiRs ,则：则：uusAA USUoUiUsRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2CE图图233共射极放大器及其交流等效电路共射极放大器及其交流等效电路(a)电路电路 5.发射极接有电阻发射极接有电阻RE时的情况时的情况UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb 图图235 发射极接电阻时的交流等效电路发射极接电阻时的交流等效电路EmLmEbeLiouRgRgRrRUUA 1)1( 时）时）当当beEELurRRRA )1( EbeiRrR)1( Ri=RB1RB2RcUooORIURS 0例例2.5.3下图电路中，若下图电路中，若RB1=75k，RB2=25
7、k, RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V，晶体管采用，晶体管采用3DG6管，管，=80, r bb=100,Rs=0.6k,试求直流工试求直流工作点作点ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等项指标。等项指标。UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k,RE=1k, UCC=12V，=80, r bb=100,Rs=0.6k,试求直流试求直流工作点工作点ICQ、UCEQ及及Au,Ri,Ro和和Aus等项指标。等项指标。UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1V.)(.)RR
8、(IUUmA.RUUIIVURRRUECCQCCCEQEBEQBEQCQCCBBBB15123212321703312257525212 解解 按估算法计算按估算法计算Q点：点： kRRRkIrrrRUUALCLCQbbbebeLiou12213 . 2268010026 式中：式中：50)80(16 . 01211157580118021 uisisousCobeBBiuARRRUUAkRRkrRRRA的阻值代入上式，得的阻值代入上式，得，将将LbeRr UoUiUsRsRB2C1RE1CERLUCCRCRB1C2RE2例例6 在上例中，将在上例中，将RE变为两个电阻变为两个电阻RE1和和R
9、E2串串联，且联，且RE1=100,RE2=900，而旁通电容，而旁通电容CE接在接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb1解解 由于由于RE=RE1+RE2=1k，所以，所以Q点不变。对点不变。对于交流通路，现在射极通过于交流通路，现在射极通过RE1接地。交流等效接地。交流等效电路为：电路为：8)8 . 8(66 . 06261 . 08112575)1(8 . 81 . 0811180)1(1211 uisisousCoEbeBBiEbeLiouARRRUUAkRRkRrRRRRrRUU
10、A UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIb1可见，可见，RE1的接入，使得的接入，使得Au减小了约减小了约10倍。但倍。但是，由于输入电阻增大，因而是，由于输入电阻增大，因而Aus与与Au的差异明的差异明显减小了。显减小了。2.6 共集电极放大电路（射极输出器）共集电极放大电路（射极输出器）UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1C2(a)(a)电路电路图图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie1.电压放大倍数电压放大倍数AuLELL
11、beLiouLbbebobebiLbLEeoRRRRrRUUARIrIUrIURIRRIU)1 ()1 ()1 ()1 ()(因而因而 式中：式中： Au1，所以仍有较大的功率增益。所以仍有较大的功率增益。 图图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie2.输入电阻输入电阻RiiBBiRRRR21LbeiRrR)1 (KRKrLbe1,100,1若KRi102则：Ri显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电显著增大，所以共集电极电路的具有高输入电阻的特性阻的特
12、性图图2.6.1 共集电极放大器及交流等效电路共集电极放大器及交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路UiRiRsUsRB1IbRoRB2rbeIbbcIcIeRERLIoRiIie3.输出电阻输出电阻RoUorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb 图图2.6.2 求共集放大器求共集放大器Ro的等效电路的等效电路UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIboEUbooRRIURs011beBsbbeBsbeoooorRRIrRRIIUIUR10sbeEoEUbooRrRRRIURs21BBssRRRR 式中：式中：KRKrSbe1,100,2若7 .29oR则：
13、UorbeRsRB2RB1IbRoRERoIoIeIoIb1besrR是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻是基极支路的电阻折合到射极的等效电阻 输出电阻小。输出电阻小。共集电路的特点：共集电路的特点： 电压放大倍数小于电压放大倍数小于1而近于而近于1；输出电压与输入电压同相；输出电压与输入电压同相；输入电阻高；输入电阻高；输出电阻低。输出电阻低。 2.7 共基极放大器共基极放大器C1UiREC2RCRB1RB2CBUoRLUCC(a)共基极放大电路共基极放大电路 图图238共基极放大器及其交流等效电路共基极放大器及其交流等效电路(b)交流等效电路交流等效电路IiUiRERiIerbeRiIbR
14、CRoRLIoUoIb1.电压放大倍数电压放大倍数AuLCLbeLiouLCbobebiRRRrRUUA)RR(IU,rIU 式中：式中： 电流放大倍数电流放大倍数AiLCCcoRRRII LCCLCCecioiRRRRRRIIIIA 2.输入电阻输入电阻Ri3.输出电阻输出电阻Ro11beEiEibeeiirRRRRrIURCoRR 表表2.7.1 三种基本放大器性能比较三种基本放大器性能比较2.8 多级放大器电路多级放大器电路 2.8.1级间耦合方式级间耦合方式多级放大器各级之间连接的方式称为耦合方式。多级放大器各级之间连接的方式称为耦合方式。级间耦合的要求级间耦合的要求 : 确保各级放大
15、器有合适的直流工作点；确保各级放大器有合适的直流工作点； 前级输出尽可能多的加到后级的输入端。前级输出尽可能多的加到后级的输入端。 常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。和直接耦合。阻容耦合阻容耦合UiRi2A1A2UoC(a)阻容耦合框图阻容耦合框图优点优点：各级的直流工作点相互独立，不会：各级的直流工作点相互独立，不会影响各自设定的工作点。影响各自设定的工作点。缺点缺点：低频特性差。：低频特性差。UiRi2A1A2UoN2N1Ri2(b)变压器耦合框图变压器耦合框图变压器耦合变压器耦合优点：优点：各级的直流工作点相互独立；原、副边各
16、级的直流工作点相互独立；原、副边交流不共地；可实现阻抗变换。交流不共地；可实现阻抗变换。缺点：缺点：变量器体积大，不易集成。变量器体积大，不易集成。UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框图直接耦合框图直接耦合直接耦合优点：优点：易集成；没有电抗元件，具有良好的易集成；没有电抗元件，具有良好的频率特性，对低频和高频信号均能放大。频率特性，对低频和高频信号均能放大。直接耦合直接耦合缺点：缺点：1、各级直流工作点相互影响。、各级直流工作点相互影响。解决方法：合理的设计偏置电路。解决方法：合理的设计偏置电路。 UiRi2A1A2Uo(a)直接耦合框图直接耦合框图2、零点漂移严重。、零点漂移严重。解决方
17、法：输入端采用差动电路。解决方法：输入端采用差动电路。UoRE2UCCUoUCC (a)后级加射极电阻后级加射极电阻合理的设计偏置电路。合理的设计偏置电路。 (b)后级加二极管后级加二极管 (c)后级加稳压管后级加稳压管UoUCCNPNPNP图图2.8.3 直接耦合电平配置方式实例直接耦合电平配置方式实例(d)NPN、PNP混合使用混合使用UoUCCV2V1DZRC2RC1RB1i.o.uUUA o1.o.i.o1.UUUU u2u1AA 前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗 后级的输入阻抗是前级的负载后级的输入阻抗是前级的负载1. 级间影响级间影响2. 电压放大倍
18、数（以两级为例）电压放大倍数（以两级为例）注意：在算前级放大倍注意：在算前级放大倍数时，要把后级的输入数时，要把后级的输入阻抗作为前级的负载！阻抗作为前级的负载！unu2u1uAAAA 扩展到扩展到n级：级：+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iR2.8.2 多级放大电路的性能指标计算多级放大电路的性能指标计算3. 输入电阻输入电阻4. 输出电阻输出电阻+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2oRR-u+负载o2A1iR211iLRRiiRR)1( nosnRRonoRR图图2.8.6 两级共射极放大器两级共射极放大器(a)电
19、路电路(b)交流通路交流通路21uuiouAAUUA 121111beiCiourRRUUA 22221EbeiRrR 22222221EbeLCiouRrRRUUA RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1121211beBBiLiirRRRRRR 2122CCsooRRRRR RB1RB2rbe2Rc1rbe1RE2Rc2RLRi1Ri2Ib1Ib2Ib1Ib2+-UiUo+-+-Uo1一、一、CCCE组合放大器组合放大器UoRB1RiRB2RC2RLRoUiUsRsRE1Ro1V1V2 (a)CCCE电路电路CC-C
20、E组合电路具有高的输入电阻，组合放大器组合电路具有高的输入电阻，组合放大器的的Aus近似为后级共射放大器的电压增益。近似为后级共射放大器的电压增益。 2.8.3 常见的组合放大器常见的组合放大器(b)CECC电路电路UoRB1RiRB2RLRoUiV1RC1Ri2RE2V2二、二、CECC组合放大器组合放大器CE-CC具有低的输出电阻，组合放大器的具有低的输出电阻，组合放大器的Au近似为近似为共射放大器在负载开路时的电压增益。共射放大器在负载开路时的电压增益。 例例2.8.2 放大电路如图所示。已知晶体管放大电路如图所示。已知晶体管=100, rbe1=3k,rbe2=2k,rbe3=1.5k
21、，试求放大器的，试求放大器的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。 图图2.8.9 电路电路 RsUsRE15.3kRRC23kRE33kUEE(6V)RLUo0.2kVD1V1V2V3(6V)UCC2kVZ解解: 该电路为共集、共射和共集三级直接耦合该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大器。放大器。RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2 kRRrRRkrRiEbeRRiibeiiL150)23 . 5)(1001(3)(1(221112221 (1)输入电阻输入电阻Ri：RE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3
22、Uo+_Uo1+_Uo2(2)输出电阻输出电阻Ro: 4510015 . 1331332332223 beCERRooCorRRRRkRRosRE1RsRc2RE3RLRi=Ri1Ri2Ri3Uo+_Uo1+_Uo2(3)源电压放大倍数源电压放大倍数Aus: 95. 0)2 . 03(1015 . 1)2 . 03(101)(1()(1(1302)2 . 03(100)(20)2 . 03(1015 . 1)(1(98. 0)23 . 5(1013)23 . 5(101)(1()(1(333332322223332112111 LEbeLEioubeiCiouLEbeiiEbeiEiouRRrRRUUArRRUUAKRRrRRRrRRUUA 12095. 0)130(98. 01502150321 uuuisisousAAARRRUUA三、三、CECB组合放大器组合放大器RB3UsRsUiC1RB2C3RB1RCC2UCCUoCERERLV2V1Uo1(a)电路电路图图2.8.10 CECB组合放大器组合放大器(b)交流通路交流通路UsRsRiRBUiV1Ri2V2Uo1RCRLRoUo1212211121112111211aIIIIIIIIArRrRaIrRaIUUAecbcbcioibeLbeLbbeLbiou而而 作作 业业2.262.272.302.34
