1、第第15章章 基本放大电路基本放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作目目 录录15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定15.6 射极输出器射极输出器15.7 差分放大电路差分放大电路15.8 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路15.9 场效晶体管及其放大电路场效晶体管及其放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成1 放大电路的作用放大电路的作用一、一、放大电路放大电路放大电
2、路又叫做放大器，其作用是把微弱的电信号放大到所放大电路又叫做放大器，其作用是把微弱的电信号放大到所需要的数值，输出信号的波形要与输入信号的波形相同。需要的数值，输出信号的波形要与输入信号的波形相同。放大电路的输出端放大电路的输出端放大电路的输入端放大电路的输入端输输入入A输输出出电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成第一，共发射极放大电路第一，共发射极放大电路第二，共集电极放大电路第二，共集电极放大电路第三，共基极放大电路第三，共基极放大电路晶体管的三个电极晶体管的三个电极 哪一个作哪一个作为公共电极决定放大电路的为公共电极决定放大电路的
3、连接形式。放大电路的连接连接形式。放大电路的连接形式有以下三种：形式有以下三种：2 放大电路的连接形式放大电路的连接形式3 放大电路的组成放大电路的组成放大电路主要由晶体管、直流电源、电阻和电容所组成。放大电路主要由晶体管、直流电源、电阻和电容所组成。固定偏置共射放大电路固定偏置共射放大电路+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用晶体管是放大电路晶体管是放大电路的放大元件，利用的放大元件，利用它的基极电流对集它的基极电流对集
4、电极电流的控制作电极电流的控制作用实现对电流的放用实现对电流的放大：大：iC=iB+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用通过电路的设置保证通过电路的设置保证晶体管的发射结处于晶体管的发射结处于正偏、集电结处于反正偏、集电结处于反偏，保证晶体管工作偏，保证晶体管工作在放大状态。数量一在放大状态。数量一般在十几伏。般在十几伏。+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15
5、.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用和直流电源配合，使和直流电源配合，使发射结处于正偏，并发射结处于正偏，并提供大小适当的基极提供大小适当的基极电流。数量一般在几电流。数量一般在几十千欧十千欧 几百千欧。几百千欧。+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用将集电极电流的变化将集电极电流的变化转换成电压的变化，转换成电压的变化，以实现电压放大。数以实现电压
6、放大。数量一般在几千欧量一般在几千欧 几几十千欧。十千欧。+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用电容电容C1用来隔断放大用来隔断放大电路与信号源之间的电路与信号源之间的直流通路；直流通路；电容电容C2用来隔断放大用来隔断放大电路与负载之间的直电路与负载之间的直流通路。流通路。+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组
7、成4 组成共射放大电路各元件的作用组成共射放大电路各元件的作用电容电容C1、C2的容量应的容量应足够大，使其在输入足够大，使其在输入交流信号频率范围内交流信号频率范围内的容抗很小，可视为的容抗很小，可视为短路。短路。结论：电容的作用是结论：电容的作用是隔离直流，通过交流隔离直流，通过交流+UCCuiuoRBRCC1C2 一、一、放大电路放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路的性能指标放大电路的性能指标15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成riro信号源信号源放大电路放大电路负载负载Uo USRSRLUiUoIiIo 放大电路的示意图放大电路的示意图放大
8、电路的输入端用一个等效电阻放大电路的输入端用一个等效电阻ri 表示，称为放大电路的输入表示，称为放大电路的输入电阻，是信号源的负载；放大电路的输出端用一个等效电压源和电阻，是信号源的负载；放大电路的输出端用一个等效电压源和一个等效电阻一个等效电阻 ro表示，是负载的电源，其内阻表示，是负载的电源，其内阻 ro称为放大电路的称为放大电路的输出电阻。输出电阻。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路的性能指标放大电路的性能指标15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成1 电压放大倍数电压放大倍数riro信号源信号源放大电路放大电路负载负载Uo USRSRLUiUoIiI
9、o 放大电路的示意图放大电路的示意图电压放大倍数为输出电压与输入电压之比，即电压放大倍数为输出电压与输入电压之比，即oiuUAU=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路的性能指标放大电路的性能指标15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成2 输入电阻输入电阻iiiUrI=定义为输入电压与输入电流之比，即定义为输入电压与输入电流之比，即riro信号源信号源放大电路放大电路负载负载Uo USRSRLUiUoIiIo 放大电路的示意图放大电路的示意图电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路的性能指标放大电路的性能指标15.1 共发射极放大电路的组成共发射
10、极放大电路的组成3 输出电阻输出电阻oooUrI=riro信号源信号源放大电路放大电路负载负载Uo USRSRLUiUoIiIo 放大电路的示意图放大电路的示意图定义为输出端开路电压与输出端短路电流之比，即定义为输出端开路电压与输出端短路电流之比，即电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路的性能指标放大电路的性能指标15.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成3 输出电阻输出电阻ooLo1UrRU=LoooLRUUrR=riro信号源信号源放大电路放大电路负载负载Uo USRSRLUiUoIiIo 放大电路的示意图放大电路的示意图电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制
11、作一、一、放大电路的工作状态放大电路的工作状态15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析1 放大电路的静态放大电路的静态定义：定义：放大电路的输入端未加输入信号时的工作状态。放大电路的输入端未加输入信号时的工作状态。特点：特点：放大电路处于静态时，电路中各处的电压和电流都是放大电路处于静态时，电路中各处的电压和电流都是 直流量。直流量。特点：特点：放大电路处于动态时。电路中各处的电压和电流均在放大电路处于动态时。电路中各处的电压和电流均在 各自直流分量的基础上叠加一个由输入信号所引起的各自直流分量的基础上叠加一个由输入信号所引起的 正弦正弦交流分量。交流分量。2 放大电路的动态放大电路的动
12、态定义：定义：放大电路的输入端加上输入信号时的工作状态。放大电路的输入端加上输入信号时的工作状态。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、放大电路中电压和电流的符号放大电路中电压和电流的符号15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析IBICIEUCEUBE名名 称称直流量直流量正弦交流量正弦交流量有效值有效值瞬时值瞬时值动态值动态值ibicieubeuceiBuBEuCEiEiCIbIcIeUceUbe基极电流基极电流集电极电流集电极电流发射极电流发射极电流集集-射极电压射极电压基基-射极电压射极电压电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、用三、用放大电路的直流通路确定静态值放
13、大电路的直流通路确定静态值15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析1 放大电路的直流通路放大电路的直流通路因电容对交直流的作用不同，所因电容对交直流的作用不同，所以交直流所走的路径是不同的。以交直流所走的路径是不同的。不同的信号可以分别在不同的通不同的信号可以分别在不同的通路来进行分析。路来进行分析。电容视为开路；电容视为开路；直流通路直流通路直流通路是在直流电源直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的作用下直流电流流经的通路。通路。画直流通路的方法画直流通路的方法 信号源视为短路；信号源视为短路；+UCCuiuoRBRCC1C2 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、用三、用放大
14、电路的直流通路确定静态值放大电路的直流通路确定静态值15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析1 放大电路的直流通路放大电路的直流通路因电容对交直流的作用不同，所因电容对交直流的作用不同，所以交直流所走的路径是不同的。以交直流所走的路径是不同的。不同的信号可以分别在不同的通不同的信号可以分别在不同的通路来进行分析。路来进行分析。电容视为开路；电容视为开路；直流通路直流通路直流通路是在直流电源直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的作用下直流电流流经的通路。通路。画直流通路的方法画直流通路的方法 信号源视为短路；信号源视为短路；+UCCRBRC IBICIEUBEUCE直流通路直流通路电工学
15、电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、用三、用放大电路的直流通路确定静态值放大电路的直流通路确定静态值15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析2 估算静态值估算静态值+UCCRBRC IBICIEUBEUCE直流通路直流通路BBBECCR IUU=CCBEBBUUIR=CBII=CECCCCUUR I=因为因为所以所以电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作+UCCRBRC IBICIEUBEUCE四、用四、用图解法确定静态值图解法确定静态值15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析1 输入回路静态图解分析输入回路静态图解分析RBRCUCCIBICUCC UCE UBE线性部分线性部
16、分线性部分线性部分非线性部分非线性部分BECCBBUUR I=BBEIf U=UBE/V0IB/mA Q电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、用四、用图解法确定静态值图解法确定静态值15.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析2 输出回路静态图解分析输出回路静态图解分析RBRCUCCIBICUCC UCE UBE线性部分线性部分线性部分线性部分非线性部分非线性部分CECCCCUUR I=BCCEIIf U=常数常数0IC/mAUCE/VIB Q静态值静态值IB、UBE、IC、UCE对应晶体管特对应晶体管特性曲线上的一个点，称为静态工作点性曲线上的一个点，称为静态工作点Q电工学电子技术部
17、分哈理工大学 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析+UCCuiuoRBRCC1C2 1 放大电路的交流通路放大电路的交流通路因电容对交直流的作用不同，所因电容对交直流的作用不同，所以交直流所走的路径是不同的。以交直流所走的路径是不同的。不同的信号可以分别在不同的通不同的信号可以分别在不同的通路来进行分析。路来进行分析。电容视为短路；电容视为短路；交流通路交流通路交流通路是在输入信号交流通路是在输入信号作用下交流电流流经的作用下交流电流流经的通路。通路。画交流通路的方法画交流通路的方法 直流直流电源视为短路；电源视为短路；电工学电子技术部分
18、哈理工大学 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析1 放大电路的交流通路放大电路的交流通路因电容对交直流的作用不同，所因电容对交直流的作用不同，所以交直流所走的路径是不同的。以交直流所走的路径是不同的。不同的信号可以分别在不同的通不同的信号可以分别在不同的通路来进行分析。路来进行分析。电容视为短路；电容视为短路；交流通路交流通路交流通路是在输入信号交流通路是在输入信号作用下交流电流流经的作用下交流电流流经的通路。通路。画交流通路的方法画交流通路的方法 直流直流电源视为短路；电源视为短路；uiuoRBRC ibic电工学电子技术部分哈理工大学
19、 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析2 晶体管简化的微变等效电路晶体管简化的微变等效电路BCErbe UbeUceIcIb IbBCE UbeUceIcIb从晶体管的基极和发射极看进去，可以用一个动态电阻从晶体管的基极和发射极看进去，可以用一个动态电阻rbe来来等效代替，则等效代替，则把把rbe叫做晶体管的输入电阻。叫做晶体管的输入电阻。beE26 mV200 1mA rI电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析2 晶体管简化的微变等效电路晶体管简化的微变
20、等效电路BCErbe UbeUceIcIb IbBCE UbeUceIcIb从晶体管的集电极和发射极看进去，可以用一个基极电流从晶体管的集电极和发射极看进去，可以用一个基极电流 ib 控制的电流源控制的电流源 ib(为受控电流源为受控电流源)来等效代替。来等效代替。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析3 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路uiuoRBRC ibic 先画出放大电路的交流通路。先画出放大电路的交流通路。将交流通路中的晶体管用其微变等效电路来代替。将交流通路中的晶体管用其微变等效电路来代
21、替。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、微变等效电路法微变等效电路法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析3 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 先画出放大电路的交流通路。先画出放大电路的交流通路。将交流通路中的晶体管用其微变等效电路来代替。将交流通路中的晶体管用其微变等效电路来代替。BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 在低频小信号作用下，利用放大电路的微变等效电路定量地在低频小信号作用下，利用放大电路的微变等效电路定量地确定放大电路的动态性能指标。确定放大电路的动态性能指标。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作习题习题15.3.1用微变
22、等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。+UCCuiuoRBRCC1C2 RSUS RL电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作例题例题15.3.1【解解】用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS ibebUr I=oLcLbUR IR I=LCL=/=/RRRoLuibeURAUr=第一，计算电压放大倍数第一，计算电压放大倍数(输出端接负载输出端接负载)电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作例题例题15.3.1【解
23、解】用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 第一，计算电压放大倍数第一，计算电压放大倍数(输出端未接负载输出端未接负载)ibebUr I=oCcCbUR IR I=LR=oCibeuURAUr=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作例题例题15.3.1【解解】用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 第二，计算输入电阻第二，计算输入电阻iiiBbeUUI
24、Rr=iiBbeiUrRrI=/=/电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作例题例题15.3.1【解解】用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。用微变等效电路法对固定偏置共射放大电路进行动态分析。BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 第三，计算输出电阻第三，计算输出电阻oCrR=oCcUR I=ocII=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、图解法图解法15.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、分压偏置共射放大电路分压偏置共射放大电路RCRECEC2C1RB1RB2i1i2iCiEiB+UCC uiu
25、o 利用利用RB1和和RB2组成的分压电组成的分压电 路来固定基极电位路来固定基极电位UB。1 电路特点电路特点2BII静态时，若静态时，若则则12B2IIII=B2BCCB1B2RVURR=根据分压公式，得根据分压公式，得15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、分压偏置共射放大电路分压偏置共射放大电路RCRECEC2C1RB1RB2i1i2iCiEiB+UCC uiuo1 电路特点电路特点BBEVUEBBEBVVUV=BCEEVIIR 利用利用RE两端的电压来反映两端的电压来反映 IC受温度影响的情况，使受温度影响的情况，使 得得IC基本固定
26、，从而基本基本固定，从而基本 稳定了静态工作点。稳定了静态工作点。若若则则15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、分压偏置共射放大电路分压偏置共射放大电路RCRECEC2C1RB1RB2i1i2iCiEiB+UCC uiuo1 电路特点电路特点 利用利用CE使电路的使电路的Au不受不受 影响。影响。15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、分压偏置共射放大电路分压偏置共射放大电路RCRECEC2C1RB1RB2i1i2iCiEiB+UCC uiuo15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定2 稳定
27、静态工作点的物理过程稳定静态工作点的物理过程RCREVERB1RB2ICIB+UCCUBEVB 温度温度ICIEVE UBE(=VB VE)IBIC 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、静态分析静态分析15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定RCREVERB1RB2ICIB+UCCUBEVB B2BCCB1B2RVURR=因为因为所以所以BBEEEVUIR=EBII=CBII=CECCEECCUUR IR I=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定2 计算计算Au(输出端接有输出端接有RL
28、)ibebUr I=oLcLbUR IR I=LCL=/=/RRR三、三、动态分析动态分析BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定oLuibeURAUr=三、三、动态分析动态分析2 计算计算Au(输出端接有输出端接有RL)BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定三、三、动态分析动态分析2 计算计算Au(
29、输出端未接输出端未接RL)BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRSUS ibebUr I=oCcCbUR IR I=LR=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定oCibeuURAUr=三、三、动态分析动态分析2 计算计算Au(输出端未接输出端未接RL)BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRSUS 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定3 计
30、算计算ri三、三、动态分析动态分析iiiBbeUUIRr=BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定3 计算计算riiiBbeiUrRrI=/=/BB1B2=/=/RRR三、三、动态分析动态分析BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS 电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作1 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定4 计算计算ro(外加电压求电流法外加电压求电流法)oCrR=三、三、动
31、态分析动态分析BCErbe UiUoIcIb IbRBRCRLRSUS BCErbe UiUIIb IbRBRCRSUS IcCUIR=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、静态工作点的影响静态工作点的影响放大电路的静态工作点设置得是否合适将会影响到放大电路放大电路的静态工作点设置得是否合适将会影响到放大电路动态时的放大效果。若静态工作点设置的不合适，放大效果动态时的放大效果。若静态工作点设置的不合适，放大效果将会出现输出电压与输入电压波形不同的现象，我们把这种将会出现输出电压与输入电压波形不同的现象，我们把这种放大效果叫做失真。失真有饱和失真和截止失真。放大效果叫做失真。失真有饱和
32、失真和截止失真。15.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、电路特点电路特点15.6 射极输出器射极输出器RBREC1C2uoui+UCC 对输入信号，基极和集电极为电路的输入端，发射极和集电极为对输入信号，基极和集电极为电路的输入端，发射极和集电极为电路的输出端，集电极为电路的输入回路和输出回路的公共端。电路的输出端，集电极为电路的输入回路和输出回路的公共端。正因为如此，射极输出器又叫做共集放大电路。正因为如此，射极输出器又叫做共集放大电路。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作二、二、静态分析静态分析15.6 射极输出器射极输出器RBRE+U
33、CC UBEIBIC UCEIEBBBEEECCR IUR IU=因为因为所以所以CCBEBBE1UUIR R=CBII=CECCEECCEB1UUR IUR I=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路2 计算计算Au(输出端接有输出端接有RL)oLb1U R I=ibebLb1Ur I R I=LEL=/=/RRRUiUo IbIiIeIcrbeRBRE RLRSUS EIb电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路oLibeL1
34、1uU RAUr R =UiUo IbIiIeIcrbeRBRE RLRSUS EIb2 计算计算Au(输出端接有输出端接有RL)电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器oEb1=U R IibebEb1=Ur I R IL=RUiUo IbIiIeIcrbeRBRE RLRSUS EIb1 微变等效电路微变等效电路2 计算计算Au(输出端未接输出端未接RL)UiUo IbIiIeIcrbeRBRE RSUS EIb电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路2
35、计算计算Au(输出端未接输出端未接RL)oEibeE11uU RAUr R =UiUo IbIiIeIcrbeRBRE RSUS EIb电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路3 计算计算riibeL1rr R=ibebLb1Ur I R I=ri riUiUo IbIiIeIcrbeRBRE RLRSUS EIb电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路3 计算计算riiBiBbeL1rRrRr R=/=/=/=/UiUo IbIi
36、IeIcrbeRBRE RLRSUS EIbri ri电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器UiUo IbIiIeIcrbeRBRE RLRSUS EIb1 微变等效电路微变等效电路4 计算计算roUiU IbIiIeIcrbeRBRE RSUS EIbIbSBbeUIRRr=/电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路4 计算计算robEESBbe11UUUI IRRRRr=/UiU IbIiIeIcrbeRBRE RSUS EIbI电工学电子技术部分哈理工
37、大学 王亚军制作三、三、动态分析动态分析15.6 射极输出器射极输出器1 微变等效电路微变等效电路4 计算计算roSBbeoE1URRrrRI/=/=/UiU IbIiIeIcrbeRBRE RSUS EIbI电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、主要特点主要特点15.6 射极输出器射极输出器 电压放大倍数接近于电压放大倍数接近于1，但略小于，但略小于1，且输出电压与输入电，且输出电压与输入电 压相位相同；压相位相同；输入电阻高，高达几十千欧到几百千欧；输入电阻高，高达几十千欧到几百千欧；输出电阻低，低至几十欧。输出电阻低，低至几十欧。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、
38、多级放大电路多级放大电路15.7 差分放大电路差分放大电路单级基本放大电路的放大倍数不能满足要求时，可以将若干个单级基本单级基本放大电路的放大倍数不能满足要求时，可以将若干个单级基本放大电路串联连接起来，组成所谓的多级放大电路。放大电路串联连接起来，组成所谓的多级放大电路。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多级放大电路的方框图多级放大电路的方框图电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、多级放大电路多级放大电路1 阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路uo+UCCRB3RE2C3 CEuiC2C1RE1RB1RB2RC 15.7 差分放大电路差分放大电路优点：优点
39、：各级静态工作点是彼此独立，互不影响。各级静态工作点是彼此独立，互不影响。缺点：缺点：只能用于放大交流信号；不便于集成化只能用于放大交流信号；不便于集成化。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作一、一、多级放大电路多级放大电路uo+UCCRB3RE2 uiRE1RB1RB2RC 15.7 差分放大电路差分放大电路2 直接耦合放大电路直接耦合放大电路优点：优点：能放大交流信号，又能放大直流信号；便于集成化。能放大交流信号，又能放大直流信号；便于集成化。缺点：缺点：前后级静态工作点互相影响，不能独立设置；零点漂移。前后级静态工作点互相影响，不能独立设置；零点漂移。电工学电子技术部分哈理工大学 王
40、亚军制作一、一、多级放大电路多级放大电路uo+UCCRB3RE2 uiRE1RB1RB2RC 直接耦合放大电路的最大问题是零点漂移。直接耦合放大电路的最大问题是零点漂移。15.7 差分放大电路差分放大电路2 直接耦合放大电路直接耦合放大电路电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.7 差分放大电路差分放大电路二、二、直接耦合放大电路的零点漂移直接耦合放大电路的零点漂移1 零点漂移零点漂移直接耦合放大电路在理想情况下，输入端无输入信号时，其直接耦合放大电路在理想情况下，输入端无输入信号时，其输出端的电压应保持初始值不变，但实际上输出端的电压偏输出端的电压应保持初始值不变，但实际上输出端的电压
41、偏离初始值作上下漂动，这种现象叫做零点漂移。离初始值作上下漂动，这种现象叫做零点漂移。2 零点漂移的危害零点漂移的危害当输入端有输入信号时，零点漂移伴随着信号共存于放大电当输入端有输入信号时，零点漂移伴随着信号共存于放大电路中，两者都在缓慢地变化着，一真一假难于分辨。当漂移路中，两者都在缓慢地变化着，一真一假难于分辨。当漂移电压大到足以和信号电压相比时，放大电路将因无法区分漂电压大到足以和信号电压相比时，放大电路将因无法区分漂移电压和信号电压而失去工作能力。移电压和信号电压而失去工作能力。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作15.7 差分放大电路差分放大电路二、二、直接耦合放大电路的零点漂
42、移直接耦合放大电路的零点漂移3 产生产生零点漂移的原因零点漂移的原因4 抑制抑制零点漂移的方法零点漂移的方法产生零点漂移的原因很多，其中温度的影响最为严重。在产生零点漂移的原因很多，其中温度的影响最为严重。在直接耦合放大电路各级的零点漂移当中，又以第一级的零直接耦合放大电路各级的零点漂移当中，又以第一级的零点漂点漂移影响最为严重。移影响最为严重。因为第一级的零点漂移将被逐级放大，使输出端的电压远远因为第一级的零点漂移将被逐级放大，使输出端的电压远远偏离初始值。所以，要抑制零点漂移，就要抑制直接耦合放偏离初始值。所以，要抑制零点漂移，就要抑制直接耦合放大电路第一级的零点漂移。最有效的方法是采用差
43、分放大电大电路第一级的零点漂移。最有效的方法是采用差分放大电路作为直接耦合放大电路的输入级。路作为直接耦合放大电路的输入级。电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、差分放大电路的结构特点差分放大电路的结构特点15.7 差分放大电路差分放大电路uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB第一，两个输入端，两个输出端；第一，两个输入端，两个输出端；第二，电路的结构对称；第二，电路的结构对称；电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作三、三、差分放大电路的结构特点差分放大电路的结构特点15.7 差分放大电路差分放大电路第三，两个管子第三，两个管子T1和和T2特
44、性相同；特性相同；第四，对应电阻的参数值相等。第四，对应电阻的参数值相等。uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、差分放大电路的静态分析差分放大电路的静态分析15.7 差分放大电路差分放大电路uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB1 零点漂移的抑制零点漂移的抑制 利用对称性利用对称性RERCRC UCC UEE uOT1T2IBIBIEIERBRB静态时静态时IC1=IC2=ICVC1=VC2=VC故输出电压故输出电压uo=VC1 VC2=0电工学电子技术部分哈理工大学
45、 王亚军制作四、四、差分放大电路的静态分析差分放大电路的静态分析15.7 差分放大电路差分放大电路1 零点漂移的抑制零点漂移的抑制 利用对称性利用对称性当温度升高时当温度升高时 IC1=IC2=IC VC1=VC2=VC故输出电压故输出电压uo=VC1 VC1)(VC2 VC2=0RERCRC UCC UEE uOT1T2IBIBIEIERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、差分放大电路的静态分析差分放大电路的静态分析15.7 差分放大电路差分放大电路1 零点漂移的抑制零点漂移的抑制 利用电阻利用电阻RE当温度升高时当温度升高时C1BE1B1C1EEC2BE2B2C22IUI
46、IR IIUII温度温度RERCRC UCC UEE uOT1T2IBIBIEIERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、差分放大电路的静态分析差分放大电路的静态分析15.7 差分放大电路差分放大电路2 静态值的计算静态值的计算RERCRC UCC UEET1T2IBIBIEIERBRB UCE UBEUBE BBBEEEEE2R IUR IU=EEBEBBE2UUIR R=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作四、四、差分放大电路的静态分析差分放大电路的静态分析15.7 差分放大电路差分放大电路2 静态值的计算静态值的计算RERCRC UCC UEET1T2IBIBIEIE
47、RBRB UCE UBEUBE EBI I=CBII=CECCEECCEE2UUUR IR I=电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路两个输入信号电压的大小相等，极性相同，即两个输入信号电压的大小相等，极性相同，即uI1=uI2，这样，这样的输入称为共模输入。的输入称为共模输入。1 共模输入共模输入uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路在共模输
48、入的作用下，因电路的对称性，两管的集电极电位在共模输入的作用下，因电路的对称性，两管的集电极电位变化相同，所以输出电压为零，电压放大倍数变化相同，所以输出电压为零，电压放大倍数Ac为零。为零。1 共模输入共模输入uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路1 共模输入共模输入uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB因为因为uI1=uI2则则 IC1=IC2，VC1=VC2电工学电子技术部分哈理工大学
49、 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路1 共模输入共模输入uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB所以所以uO=VC1 VC2=0Ac=0电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路两个输入信号电压的大小相等，极性相反，即两个输入信号电压的大小相等，极性相反，即uI1=uI2，这，这样的输入称为差模输入。样的输入称为差模输入。2 差模输入差模输入uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiER
50、BRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路2 差模输入差模输入在差模输入的作用下，因电路的对称性，两管的集电极电位在差模输入的作用下，因电路的对称性，两管的集电极电位变化相反，故输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。变化相反，故输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。uI1uI2RERCRC UCC UEE uOT1T2iBiBiEiERBRB电工学电子技术部分哈理工大学 王亚军制作五、五、差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析15.7 差分放大电路差分放大电路2 差模输入差模输入设设uI1 0，
