1、 晶体管又称半导体三极管晶体管又称半导体三极管晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。晶体管图片晶体管图片晶体管的主要类型晶体管的主要类型(1) 根据结构分为根据结构分为: NPN型和型和PNP型型(2) 根据使用的半导体材料分为根据使用的半导体材料分为: : 硅管和锗管硅管和锗管 NNPBECBECEBCEEBRBRC即即:VCVBVE即即:VC VB VBVE即即:VC VB VE CT E B CT EB晶体管电流放大的实验电路晶体管电流放大的实验电路 mA AVV
2、mAICECIBIERB+UBE +UCE EBCEB3DG100符合基尔霍夫定律符合基尔霍夫定律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBOICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略IB 微小的变化，会产生微小的变化，会产生 IC 很大的变化。很大的变化。IC =IB 。0UCEUCC ， UCE = UCCRC IC 。晶体管相当于通路。晶体管相当于通路。特点：特点： IB,IC 基本不变。基本不变。 ICUCC / RC 。 UCE0 。 晶体管相当
3、于短路。晶体管相当于短路。 IB,IC UCE = (UCCRC IC) ICM = UCC / RC 电路图电路图NPNB E CRCUCC UBB RBIEICIBCERCUCC 饱和状态时的晶体管饱和状态时的晶体管特点：特点： IB= 0 IC= 0 UCE= UCC 晶体管相当于开路。晶体管相当于开路。电路图电路图CERCUCC 截止状态时的晶体管截止状态时的晶体管NPNB E CRCUCC UBB RBIEICIB晶体管处于放大状态。晶体管处于放大状态。 例例9.1.1 图示电路，晶体管的图示电路，晶体管的 = 100，求开关，求开关 S 合向合向 a、b、c 时的时的 IB、IC
4、和和 UCE，并指出晶体管的工作，并指出晶体管的工作 状态（忽略状态（忽略 UBE ）。）。解解 (1) 开关开关 S 合向合向 a 时时 UBB1 RB1 5 500103 IB = = A = 0.01 mAUCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 k UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c IC = IB = 1000.01 mA = 1 mA UCE = UCCRCIC = (1551031103) V = 10 VmARUIICCCCSBS03. 0100515 (3)
5、 开关开关 S 合向合向 c 时时 UCC RC15 5103 IC = = A = 3 mA UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UBB1 RB2 5 50103 IB = = A = 0.1 mA (2) 开关开关 S 合向合向 b 时时IBSIB 晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。UCE = 0 V晶体管处于截止状态。晶体管处于截止状态。 IB = 0，IC = 0，UCE = UCC = 15 V 即晶体管各电极电压与电流的关系曲线，是晶即晶体管各电极电压与电流的关系曲线，是晶体管内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的体管内部载流子运动的外部表
6、现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。性能，是分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+常数常数 CE)(BEBUUfI3DG100晶体管的晶体管的输入特性曲线输入特性曲线O0.40.8IB/ AUBE/VUCE1V60402080常数常数 B)(CECIUfI 共发射极电路共发射极电路ICEC=UCCIBRB+ UBE +UCE EBCEBIC/mAUCE/V100 A80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9
7、 1242.31.5321IB =03DG100晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线 在不同的在不同的 IB下，可得出不同的曲线，所以晶体管下，可得出不同的曲线，所以晶体管的的输出特性曲线输出特性曲线是一组曲线。是一组曲线。IB=020 A40 A60 A80 A100 A常数常数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区OIB = 0 时时, IC = ICEO( (很小很小) )。(ICEO对对NPN型硅管，当型硅管，当UBE0.5V时时, 即已即已开始截止开始截止, 为使晶体为使晶体管可靠截止管可靠截止 , 常使常使 UBE 0。截止时截止时,
8、集集电结也处于反向偏电结也处于反向偏置置( (UBCIIBSBSCSBSII 当晶体管饱和时，当晶体管饱和时， UCE 0，发射极与集电极之，发射极与集电极之间如同一个间如同一个开关的接通开关的接通，其间电阻很小；当晶体管，其间电阻很小；当晶体管截止时，截止时，IC 0 ，发射极与集电极之间如同一个，发射极与集电极之间如同一个开关开关的断开的断开，其间电阻很大，可见，其间电阻很大，可见， BCII_ BCII ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区ICUCEO本节题型本节题型1、判断管子类型：、判断管子类型：NPN，PNP；硅管，锗管。；硅管，锗管。
9、2、判断管子工作状态：放大，截止，饱和、判断管子工作状态：放大，截止，饱和IBIBS，IBIBSIB=0例：例：用直流电压表测某电路中三只晶体管的三个电极对地用直流电压表测某电路中三只晶体管的三个电极对地的电压，其数值如图所示。指出晶体管的的电压，其数值如图所示。指出晶体管的E E、B B、C C三个极，三个极，并说明该管是硅管还是锗管。并说明该管是硅管还是锗管。1231231236V6V0V-2.3V-3V-0.7V5V5.7V-6V1V2V3V)a)b)c1V1V管的.7 . 0)3(3 . 2VVVUUUEBBE可见 是NPN硅管。三个极： 2为B； 3为E；1为C管的2VVVVUUUE
10、BBE7 . 0)7 . 0(02V管是NPN型硅管三个极： 1为B； 2为E； 3为C解：解：3V管的VVVUUUEBBE3 . 067 . 53V管是PNP型锗管三个极： 2为B； 1为E； 3为C 放大电路的目的是将微弱的放大电路的目的是将微弱的变化信号不失真的变化信号不失真的放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。电路。u ui iu uo oA Au u共射极放大电路共射极放大电路共基极放大电路共基极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路以共射极以共射极放大电路放大电路为例讲解为例讲解工作原理工作原理ECRSesRBEBRCC1C2
11、T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEBECEBC符合基尔霍夫定律符合基尔霍夫定律+ UBE ICIEIB CT E B+UCE BC II常数常数 CE)(BEBUUfI3DG100晶体管的晶体管的输入特性曲线输入特性曲线O0.40.8IB/ AUBE/VUCE1V6040208
12、0IB=020 A40 A60 A80 A100 A常数常数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区OIB = 0 时时, IC = ICEO( (很小很小) )。(ICEOO UCE0 , ICS UCC/RC ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEUBE、IB 大写字母，大写下标，表示直流量大写字母，大写下标，表示直流量( (静态值静态值) )。u ubebe
13、、i ib b小写字母，小写下标，表示交流瞬时值。小写字母，小写下标，表示交流瞬时值。u uBE BE 、i iB B小写字母，大写下标，表示交、直混合量小写字母，大写下标，表示交、直混合量( (总量总量) )。U Ube be 、I Ib b大写字母，小写下标，表示交流分量有效值。大写字母，小写下标，表示交流分量有效值。符号规定符号规定UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO结论：结论：QIBUBE
14、QUCEICUBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析uitOuotO结结 论论ui (即即ube)ibiCu0（即（即uce ）uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IB
15、E+ ibiC = IC+ ic返回返回如何判断一个电路是否能实现放大？如何判断一个电路是否能实现放大？1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。反偏。2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设置正确置正确。3. 信号能否输入到放大电路中。信号能否输入到放大电路中。4. 信号能否输出。信号能否输出。 与实现放大的条件相对应，判断的过程如
16、下：与实现放大的条件相对应，判断的过程如下：讨论 从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电路对输入的正弦交流信号路对输入的正弦交流信号ui有无放大作用，并说明原因。有无放大作用，并说明原因。假设各电容对交流信号均可视为短路。假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在幅度很小，在10mV以内。以内。RB+ECREC1C2Tuiuo无放大作用静态IB、IC=0题1 RE+ECRCC1C2TuiuoCE无放大作用。无放大作用。输入信号通过直流电源对地短路输入信号通过直流电源对地短路题2 题3 无放大作用。无放大作用。输入信号通过电容输入信号
17、通过电容C3及直流电源对地短路及直流电源对地短路RE+ECRCC1C2TuiuoCEC3RB题4无放大作用。无放大作用。无无RC，输出电压，输出电压=0RE+ECC1C2TuiuoRB题5 RB+ECRCC1C2Tuiuo无放大作用。无放大作用。PNP三极管，无静态电流三极管，无静态电流题6 PNP三极管，接负电源三极管，接负电源- ECICIEIB电解电容极性倒过来电解电容极性倒过来RB+ECRCC1C2Tuiuo+电解电容电解电容-EC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+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 放大电路中各点的电
18、压或电流都是在静态直流放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。上附加了小的交流信号。但是，电容对交、直流的作用不同。如果电但是，电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。直流所走的通道是不同的。直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UC
19、CRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSes+ C 可看作短路。忽略可看作短路。忽略电源的内阻，电源的电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。源对交流可看作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE估算法、图解法。估算法、图解法。IB、IC、UCE 确定放大电路的静态值确定放大电路的静态值: :放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。BBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根据电流放大作用根据电流放大作用BB IIIC当当UBE
20、 UCC时，时，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：mAmABCCB04030012. RUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRB
21、RCT+UBEUCEICIBBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfIUCE /VIC/mA直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是Q点点O 截止失真和饱和失真统称为非线形失真。截止失真和饱和失真统称为非线形失真。 UCEuCEO t IBiBO t ICiCO t UCEuCEO t ICiCO t IBiBO t uOO t uOO t 截截止止失失真真饱饱和和失失真真 放大电路的动态分析放大电路的动态分析 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管
22、所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作晶体管在小信号（微变量）情况下工作。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu OCEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu OibicicBCEib ib晶体管晶体管微变等效电路微
23、变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+
24、 +- -RS其分贝值其分贝值: | Au | (dB) = 20lg | Au | 定义：定义： Uo UiAu = Uo UiAu =Uo Ui 绝对值绝对值: | Au | = Uom Uim=当输入信号为正弦交流信号时当输入信号为正弦交流信号时, bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +-
25、-RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu iii IUr 输入电阻输入电阻SESRiIiUirSESRiIiUiiIUri beB/rR 时时，当当beBrR bRiBIIU beirr iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRIbeiBiirURUUbeB111rR iiIUri EebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS
26、iUiIbIcIoUbISEeIREriBRIBRBRUIibRiBIIU ERrR)1(111beBiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSri输入端断开，看进去的等值电阻。输入端断开，看进去的等值电阻。记记ribeBrRr/irbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREri记记ri方法：输入端断开，看进去的等值电阻。方法：输入端断开，看进去的等值电阻。 EbeBi)1 (/RrRr oUoEoooIUr 输出电阻：输出电阻：oUSEiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC
27、+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 例例3：求求ro的方法的方法1 1( (外加电压法外加电压法):):1) 断开负载断开负载RLoU3) 外加电压外加电压oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRUIo0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U0S EiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoRr 例例3：背记背记ro的方法：的方法：1) 断开负载断开负载RLor3）从输出端看进去）从输出端看进去2）除去信号源，电压源短接，电流源断开）除去信号源，电压源短接，电流源断开rbeRBRLEBC
28、+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbe00o1/11RRRrIUr外加外加oIorERI外加电压法求外加电压法求ro1/beSERRrRrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIor断开负载看进去方法求断开负载看进去方法求ro1/beoSERRrRrSRRrr/beo背记背记ro的方法：的方法： 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频极
29、旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化,这就这就产生了产生了幅度失真幅度失真和和相位失真相位失真，统称，统称频率失真频率失真。因此。因此我们要研究放大电路频率特性。我们要研究放大电路频率特性。f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅频特性幅频特性f 270 180 90相频特性相频特性 低频段：低频段：中频段中频段: :高频段：高频段：放大电路分低、中、高三个频段研究放大电路分低、中、高三个频段研究+UC
30、CRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB固定偏置放大电路固定偏置放大电路BBECCB RUUI当当RB一经选定，一经选定，IB就固定不变，因此称为固定偏置放大电路就固定不变，因此称为固定偏置放大电路 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 温度升高时，温度
31、升高时， IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。iCuCEQQ 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变点的变化，保持化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。ORB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路RE射极直流射极直流负反馈电阻负反馈电阻CE 交流旁交流旁路电容路电容B2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温
32、度变化。不随温度变化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBI1 I2 IBI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII VBI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路从从Q点点稳定的角度来看似乎稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取必须取得较小，将增加损耗，降低输得较小，将增加损耗，降低输入电阻。入电阻。而而VB过高必使过高必使VE也增高，在也增高，在UCC一定时，势必使一定时，势必使UC
33、E减小，减小，从而减小放大电路输出电压的从而减小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。B2II两个假设：BEBUV 若若满满足足：VBI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路直流通路VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定输入特性曲线输入特性曲线CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII CBII EECCCCCERIRIUU VBI1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE
34、直流通路直流通路ICIE 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起作用不起作用旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路rbeRCRLoUiUiIbIcIbIRB微变等效电路微变等效电路beLrRAu beBi/ rRrCoRr uoRB1RCRLuiRB2交流通路交流通路 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V
35、, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 03EBEBEC RUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(1E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBk6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(
36、200Ebe rk 15/2B1BB RRR其其中中 EbeBi) 1 (/RrRr k03.8 EbeL) 1 (RrRAu 69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRIRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSCCBEEBBBUURIRI)1 (RB+UCCC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道交流通道共集电极共集电极RBRERLuiuo交流通道交流通道rbeiUbIRERLRBoUcIbIiI微变等效电路微
37、变等效电路LEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrIRIAu LbeL)1(1RrR ）（rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI LbeBi)1 (/RrRr LEL/RRR irrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIorRrRr 1/sbeEoSBS/RRR 1sbeRrREsbesbeo1
38、RrRrr所谓所谓带负载能力强带负载能力强，是指，是指当负载变化时，放大倍数当负载变化时，放大倍数基本不变。基本不变。LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr RrrsbeoRB1RC+ UCC uo ui CBC2RB2REC1 IC =IB UCE = UCCRC ICRE IE UCC(RCRE) IC RB2 RB1RB2 UB = = UCC RB1RC+ UCCRB2REIB = = 1 1 IE 共基放大电路共基放大电路共基放大电路的直流通路共基放大电路的直流通路 IiRERC Uo Ui IoBEC+_USRSRB1RC+ UCC uo ui CBC
39、2RB2REC1RL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib共基放大电路的交流通路共基放大电路的交流通路 共基放大电路共基放大电路共基放大电路的微变等效电路共基放大电路的微变等效电路 Au = Uo Ui RL rbe = ro UOC ISC = RC ri Ui Ii =rbe 1 = RE 其中：其中：RL= RCRL +_USRSRL IbIiRERC Uo Ui IoBECrbe Ib共基放大电路的微变等效电路共基放大电路的微变等效电路 两级之间通过耦合电容两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC
40、2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2 由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通，通路互不相通，。US+_RSRL UO Io IbIoIc IbUi rbe IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2微变等效电路微变等效电路阻容耦合阻容耦合 Au = Au1Au2 其中其中：RL1 = ri2, ri = ri1 ro = ro2 RL1= RC1ri2 。US+_RSRL UO Io IbIoIc IbUi rb
41、e IbRE2RB Ii Ib IirbeRB1RCRB2 阻容耦合放大电路，只能放大交流信号，阻容耦合放大电路，只能放大交流信号， 无法传递直流信号。无法传递直流信号。微变等效电路微变等效电路 前后级静态工作点相互影响，相互制约；不能前后级静态工作点相互影响，相互制约；不能独立设置。独立设置。 分析方法同直接耦合放大电路。分析方法同直接耦合放大电路。 可以放大直流信号。可以放大直流信号。 RB1RC ui C1RB2RE1RB3+ UCC uo RE2直接耦合直接耦合 例例 9.6.1 如图所示放大电路如图所示放大电路, 已知已知 RB1 = 33 k ， RB2 = RB3 = 10 k
42、, RC = 2 k , RE1 = RE2 = 1.5 k , 两晶体两晶体管的管的 1 = 2 = 60, rbe1 = rbe2 = 0.6 k 。求总电压放大倍数。求总电压放大倍数。RL1 = ri2 解解第一级为共射放大电路第一级为共射放大电路, 它的负载电阻即第它的负载电阻即第二级的输入电阻。二级的输入电阻。= RB3rbe2(1 2)RE2 RB1RC ui C1C2RB2RE1CERB3+ UCC uO C3RE2= k 100.6(160)1.5100.6(160)1.5= 8.46 k = k 21038.4610321038.46103= 1.62 k Au1 = = 1
43、RL1 rbe1.620.6= =60 = =162 第二级为共集放大电路第二级为共集放大电路, 可取可取 Au = = 1， Au = = Au1Au2 = =1621 = =162 RL1 = RCRL1 RL1 = RB3rbe2(1 2)RE2 解解将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO
44、晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。1. 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。的一个重要的问题。是抑制零点漂移最有效的电路结构。是抑制零点漂移最有效的电路结构。 电路结构对称，在理想的情
45、况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两管基极输入，两管基极输入，输出取自两管集输出取自两管集电极之间。电极之间。两管两管静态工静态工作点相同作点相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2IC1=IC2 ；VC1 =V
46、C2+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制但因两侧不完全对称，但因两侧不完全对称， uo 0共模电压放大倍数：共模电压放大倍数：1 ioCuuA （很小，（很小，1)任意输入的信号任意输入的信号 ui1 , ui2 ，都可分解成差模分，都可分解成差模分量和共模分量。量和共模分量。差模分量差模分量:221iiduuu共模分量共模分量:221iicuuuui1 = uC + ud ；ui2 = uC - ud例例: ui1 = 20 mV , ui2 = 10 mV则：则：ud = 5mV , uc = 15mV ui1 = 15m
47、V + 5mV ；ui2 = 15mV - 5mV差放电路的几种接法差放电路的几种接法输入端输入端 接法接法双端双端单端单端输出端输出端 接法接法双端双端单端单端uoui1+UCCRCT1RBRCT2RBui2REUEERRuoui+UCCRCT1RBRCT2RBREUEEui1RRRCT1RBRCT2RBui2uod1uod2E单端输入单端输入双端输出双端输出双端输入双端输入单端输出单端输出iiuu211iiuu212 单端输入信号为：单端输入信号为：+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TEE+电电源源供供给给的的直直流流功功率率率率负负载载得得到到的的交交流流信信号号功功 功
48、放电路中电流、电压要求都比较大，功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce 电源提供的能量尽可能地转换给负载，以电源提供的能量尽可能地转换给负载，以减少晶体管及线路上的损失。即注意提高减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（电路的效率（ ）。）。Pomax : 负载上得到的交流信号功率。负载上得到的交流信号功率。PE ： 电源提供的直流功率。电源提供的直流功率。%100maxEoPPuotuoicQicuceUSCCESCRU%100maxEoPPC
49、CCIUEPICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通静态静态IC较大，波形较大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重，波形严重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于半个周期，静态半个周期，静态IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。如何提高效率？如何提高效率？办法：办法：降低降低Q点。点。既降低既降低Q点又不会引起截止失真的办法：点又不会引起截止失真的办法：采
50、用采用互补对称放大电路。互补对称放大电路。缺点：缺点：但又会引起截止失真。但又会引起截止失真。%100maxEoPP互补对称：互补对称：电路中采用两个晶体管，电路中采用两个晶体管，NPN、 PNP各一个；两管特性一致。各一个；两管特性一致。T1、T2的特性一致；的特性一致；一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器；两管均接成射极输出器；输出端有大电容；输出端有大电容；单电源供电。单电源供电。ui= 02 CCCUu 2CCAUV , IC1 0， IC2 0OTL原理电路原理电路RLuiT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -2CCBUVRLuiT1T2Auo+ +
