三极管及交流放大电路.pptx

11 晶体管晶体管.03 2 基本放大电路基本放大电路.28 *3 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法.32 4 放大电路的估算分析方法放大电路的估算分析方法.42 5 静态工作点的稳定静态工作点的稳定.52 第第9 9章章 三极管及交流放大电路三极管及交流放大电路26 射极输出器射极输出器.597 多级放大电路多级放大电路.64 8 差动放大电路差动放大电路.72 9 功率放大电路功率放大电路.86 *10 场效应管放大电路场效应管放大电路.97 11 放大电路的频率特性放大电路的频率特性.111 9.1 晶体管晶体管9.1.1 基本结构基本结构NNP基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极NPNNPN型型型型BECB BE EC CPNPPNP型型型型P PP PN N基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极符号：符号：符号：符号：BECIBIEICBECIBIEICNPNNPN型三极管型三极管型三极管型三极管PNPPNP型三极管型三极管型三极管型三极管基区：最薄，基区：最薄，基区：最薄，基区：最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：掺发射区：掺发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高杂浓度最高杂浓度最高发射结发射结发射结发射结集电结：面积大集电结：面积大集电结：面积大集电结：面积大B B B BE E E EC C C CN N N NN N N NP P P P基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：集电区：集电区：集电区：集电区：面积最大面积最大面积最大面积最大9.1.2 电流分配和放大原理电流分配和放大原理1.1.三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件B BEC CN NN NP PEBRBE EC CRC发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏 PNP PNP发射结正偏发射结正偏发射结正偏发射结正偏 V VB B V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VB B 2.2.各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用I IB B(mA)(mA)I IC C(mA)(mA)I IE E(mA)(mA)0 00.020.020.040.040.060.060.080.080.100.100.0010.0010.700.701.501.502.302.303.103.103.953.950.0010.0010.720.721.541.542.362.363.183.184.054.05结论结论结论结论:1 1）三电极电流关系）三电极电流关系）三电极电流关系）三电极电流关系 I IE E=I IB B+I IC C2 2）I IC C I IB B ，I IC C I IE E 3 3）I IC C I IB B 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。化的特性称为晶体管的电流放大作用。实质实质实质实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流用一个微小电流的变化去控制一个较大电流用一个微小电流的变化去控制一个较大电流用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是的变化，是的变化，是的变化，是CCCSCCCS器件器件器件器件。3.3.3.3.三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO 基区空穴向发射基区空穴向发射基区空穴向发射基区空穴向发射区的扩散可忽略。区的扩散可忽略。区的扩散可忽略。区的扩散可忽略。发射结正偏，发射发射结正偏，发射发射结正偏，发射发射结正偏，发射区电子不断向基区扩区电子不断向基区扩区电子不断向基区扩区电子不断向基区扩散，形成发射极电流散，形成发射极电流散，形成发射极电流散，形成发射极电流I I I IE E E E。进入进入进入进入P P P P 区的电子少区的电子少区的电子少区的电子少部分与基区的空穴复部分与基区的空穴复部分与基区的空穴复部分与基区的空穴复合，形成电流合，形成电流合，形成电流合，形成电流I I I IBE BE BE BE，多数扩散到集电结。多数扩散到集电结。多数扩散到集电结。多数扩散到集电结。从基区扩散来的电子从基区扩散来的电子从基区扩散来的电子从基区扩散来的电子作为集电结的少子，作为集电结的少子，作为集电结的少子，作为集电结的少子，漂移进入集电结而被漂移进入集电结而被漂移进入集电结而被漂移进入集电结而被收集，形成收集，形成收集，形成收集，形成I I I ICECECECE。集电结反偏，有少集电结反偏，有少集电结反偏，有少集电结反偏，有少子形成的反向电流子形成的反向电流子形成的反向电流子形成的反向电流I I I ICBOCBOCBOCBO。3.3.三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律IC=ICE+ICBO ICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBO IBE I ICE CE 与与与与 I IBE BE 之比称为共发之比称为共发之比称为共发之比称为共发射极电流放大倍数射极电流放大倍数射极电流放大倍数射极电流放大倍数集射极穿透电流集射极穿透电流集射极穿透电流集射极穿透电流,温度温度温度温度I ICEOCEO (常用公式常用公式常用公式常用公式)若若若若I IB B=0,=0,则则则则 I IC C I ICE0CE09.1.3 特性曲线特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：为什么要研究特性曲线：为什么要研究特性曲线：为什么要研究特性曲线：1 1 1 1）直观地分析管子的工作状态）直观地分析管子的工作状态）直观地分析管子的工作状态）直观地分析管子的工作状态 2 2 2 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路电路电路电路 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发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端 共发射极电路共发射极电路 测量晶体管特性的实验线路测量晶体管特性的实验线路测量晶体管特性的实验线路测量晶体管特性的实验线路输入回路输入回路输出回路输出回路ECICEBmA AVUCEUBERBIBV+1.1.输入特性输入特性输入特性输入特性特点特点特点特点:非线性非线性非线性非线性死区电压：死区电压：死区电压：死区电压：硅管硅管硅管硅管0.50.50.50.5V V，锗管锗管锗管锗管0.10.10.10.1V V。正常工作时发射结电压：正常工作时发射结电压：正常工作时发射结电压：正常工作时发射结电压：NPNNPN型硅管型硅管型硅管型硅管 U UBE BE 0.60.7V 0.60.7VPNPPNP型锗管型锗管型锗管型锗管 U UBE BE 0.2 0.2 0.3V 0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO2.输出特性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：(1)(1)放大区放大区放大区放大区 在放大区有在放大区有在放大区有在放大区有 I IC C=I IB B ，也也也也称为线性区，具有恒称为线性区，具有恒称为线性区，具有恒称为线性区，具有恒流特性。流特性。流特性。流特性。条件：条件：条件：条件：发射结正向偏置发射结正向偏置发射结正向偏置发射结正向偏置 集电结反向偏置集电结反向偏置集电结反向偏置集电结反向偏置I IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6I IC C(mmA )A )1 12 23 34 4U UCECE(V)(V)9 91212O（2 2）截止区）截止区）截止区）截止区I IB B 0 0 以下区域为以下区域为以下区域为以下区域为截止区，有截止区，有截止区，有截止区，有 I IC C 0 0 ，U UCECE U UCCCC。条件：条件：条件：条件：发射结反向偏置、集电结反向偏置发射结反向偏置、集电结反向偏置发射结反向偏置、集电结反向偏置发射结反向偏置、集电结反向偏置饱饱饱饱和和和和区区区区截止区截止区截止区截止区（3 3）饱和区）饱和区）饱和区）饱和区 U UCECE U UBEBE时时时时，饱和状态。饱和状态。饱和状态。饱和状态。U UCECE 0 0,I,IC C U UCC CC/R/RC C。条件：条件：条件：条件：发射结正向偏置发射结正向偏置发射结正向偏置发射结正向偏置 集电结正向集电结正向集电结正向集电结正向偏置偏置偏置偏置 9.1.4 主要参数主要参数1.1.电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数，直流电流放大系数直流电流放大系数直流电流放大系数直流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数当晶体管接成发射极电路时，当晶体管接成发射极电路时，当晶体管接成发射极电路时，当晶体管接成发射极电路时，表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。注意：注意：注意：注意：和和和和 的含义不同，但在特性曲线近于平行等的含义不同，但在特性曲线近于平行等的含义不同，但在特性曲线近于平行等的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且距并且距并且距并且I ICE0 CE0 较小的情况下，两者数值接近。较小的情况下，两者数值接近。较小的情况下，两者数值接近。较小的情况下，两者数值接近。常用晶体管的常用晶体管的常用晶体管的常用晶体管的 值在值在值在值在20 20020 200之间。之间。之间。之间。2.2.集集集集-基极反向截止电流基极反向截止电流基极反向截止电流基极反向截止电流 I ICBOCBO I ICBOCBO是由少数载流子的是由少数载流子的是由少数载流子的是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，漂移运动所形成的电流，漂移运动所形成的电流，漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。受温度的影响大。受温度的影响大。受温度的影响大。温度温度温度温度I ICBOCBO ICBO A+EC3.3.集集集集-射极反向截止电流射极反向截止电流射极反向截止电流射极反向截止电流(穿透电流穿透电流穿透电流穿透电流)I ICEOCEO AICEOIB=0+I ICEOCEO受温度的影响大。受温度的影响大。受温度的影响大。受温度的影响大。温度温度温度温度I ICEOCEO ，所以所以所以所以I IC C也相也相也相也相应增加。应增加。应增加。应增加。三极管的温度特三极管的温度特三极管的温度特三极管的温度特性较差。性较差。性较差。性较差。4.4.集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流 I ICMCM5.5.集集集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压射极反向击穿电压射极反向击穿电压U U(BR)CEO(BR)CEO 集电极电流集电极电流集电极电流集电极电流 I IC C上升会导致三极管的上升会导致三极管的上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降，值的下降，值的下降，值的下降，当当当当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为为为为 I ICMCM。当集当集当集当集射极之间的电压射极之间的电压射极之间的电压射极之间的电压U UCE CE 超过一定的数值时，超过一定的数值时，超过一定的数值时，超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是三极管就会被击穿。手册上给出的数值是三极管就会被击穿。手册上给出的数值是三极管就会被击穿。手册上给出的数值是2525 C C、基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压U U(BR)(BR)CEOCEO。6.6.集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗P PCMCM P PCMCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。温升过高会烧坏三极管。温升过高会烧坏三极管。温升过高会烧坏三极管。P PC C P PCM CM=I IC C U UCECE 硅硅硅硅管允许结温约为管允许结温约为管允许结温约为管允许结温约为150150 C C，锗锗锗锗管约为管约为管约为管约为7070 9090 C C。I IC CU UCECE=P=PCMCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区ICUCEO晶体管参数与温度的关系晶体管参数与温度的关系晶体管参数与温度的关系晶体管参数与温度的关系1 1、温度每增加、温度每增加、温度每增加、温度每增加1010 C C，I ICBOCBO增大一倍。硅管优增大一倍。硅管优增大一倍。硅管优增大一倍。硅管优 于锗管。于锗管。于锗管。于锗管。2 2 2 2、温度每升高、温度每升高、温度每升高、温度每升高 1 1 C C，U UBEBE将减小将减小将减小将减小 (2(22.5)mV2.5)mV，即晶体管具有负温度系数。即晶体管具有负温度系数。即晶体管具有负温度系数。即晶体管具有负温度系数。3 3、温度每升高、温度每升高、温度每升高、温度每升高 1 1 C C，增加增加增加增加 0.5%1.0%0.5%1.0%。例例例例1 1 1 1：U UCECE=6 V=6 V时，时，时，时，在在在在 Q Q1 1 点点点点I IB B=40=40 A,A,I IC C=1.5mA=1.5mA；在在在在 Q Q2 2 点点点点I IB B=60=60 A,A,I IC C=2.3mA=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：=。I IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6I IC C(mmA )A )1 12 23 34 4U UCECE(V)(V)9 912120 0Q Q1 1Q Q2 2在在在在 Q Q1 1 点，有点，有点，有点，有由由由由 Q Q1 1 和和和和Q Q2 2点，得点，得点，得点，得（1）V1=3.5V，V2=2.9V，V3=12V。例例2：测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位测得工作在放大电路中几个晶体管三个极电位值值V1、V2、V3，判断管子的类型、材料及三个极。，判断管子的类型、材料及三个极。NPN型硅管，型硅管，1、2、3依次为依次为B、E、C（2）V1=3V，V2=2.8V，V3=12V。（3）V1=6V，V2=11.4V，V3=12V。（4）V1=6V，V2=11.8V，V3=12V。NPN型鍺管，型鍺管，1、2、3依次为依次为B、E、CPNP型硅管，型硅管，1、2、3依次为依次为C、B、EPNP型鍺管，型鍺管，1、2、3依次为依次为C、B、E9.2 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成9.2.1 共发射极基本放大电路组成共发射极基本放大电路组成 共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+9.2.2 基本放大电路各元件作用基本放大电路各元件作用 晶体管晶体管晶体管晶体管T T-放大元件放大元件放大元件放大元件,i iC C=i iB B。要保证集电。要保证集电。要保证集电。要保证集电结反偏结反偏结反偏结反偏,发射结正偏发射结正偏发射结正偏发射结正偏,使晶体管工作在放使晶体管工作在放使晶体管工作在放使晶体管工作在放大区大区大区大区 。基极电源基极电源基极电源基极电源E EB B与基极电与基极电与基极电与基极电阻阻阻阻R RB B-使发射结使发射结使发射结使发射结 处于正偏，并提供处于正偏，并提供处于正偏，并提供处于正偏，并提供大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电大小适当的基极电流。流。流。流。共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+9.2.2 基本放大电路各元件作用基本放大电路各元件作用 集电极电源集电极电源集电极电源集电极电源E EC C-为电为电为电为电路提供能量。并保证路提供能量。并保证路提供能量。并保证路提供能量。并保证集电结反偏。集电结反偏。集电结反偏。集电结反偏。集电极电阻集电极电阻集电极电阻集电极电阻R RC C-将将将将电流的变化转变为电流的变化转变为电流的变化转变为电流的变化转变为电压的变化。电压的变化。电压的变化。电压的变化。耦合电容耦合电容耦合电容耦合电容C C1 1、C C2 2-隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出隔离输入、输出与放大电路直流的与放大电路直流的与放大电路直流的与放大电路直流的联系，使交流信号联系，使交流信号联系，使交流信号联系，使交流信号顺利输入、输出。顺利输入、输出。顺利输入、输出。顺利输入、输出。信信信信号号号号源源源源负载负载负载负载共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路共发射极基本电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCE iCiBiE直流量：大字母，大下标，如直流量：大字母，大下标，如直流量：大字母，大下标，如直流量：大字母，大下标，如I IB B交流量：小字母，小下标，如交流量：小字母，小下标，如交流量：小字母，小下标，如交流量：小字母，小下标，如i ib b混合量：小字母，大下标，如混合量：小字母，大下标，如混合量：小字母，大下标，如混合量：小字母，大下标，如i iB B9.2.3 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用UBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui=0)时时:uBE=UBEuCE=UCE uo=0+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO结论：结论：(1)(1)无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流电压和电流电压和电流电压和电流:I IB B、U UBEBE和和和和 I IC C、U UCECE 。(I IB B、U UBEBE)和和和和(I IC C、U UCECE)分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点。QIBUBEQUCEIC结论：结论：(2)(2)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了了了了 一个交流量。一个交流量。一个交流量。一个交流量。+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UBEIB无输入信号无输入信号(ui=0)时时:？有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号(u ui i 0)0)时时时时 uCE=UCC iC RC uBE=UBE+uiuCE=UCE+uo uo 0IC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO=u ubebe结论：结论：(3)(3)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。(4)(4)输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差180180，即即即即共发射极电路共发射极电路共发射极电路共发射极电路具有具有具有具有反相反相反相反相作用。作用。作用。作用。uitOuotO1.1.实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件 (1)(1)晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。电结反偏。电结反偏。电结反偏。(2)(2)正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。(3)(3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4)(4)输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。2.2.直流通路和交流通路直流通路和交流通路直流通路和交流通路直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这样，交、直流分量所走的通路是不同的。样，交、直流分量所走的通路是不同的。样，交、直流分量所走的通路是不同的。样，交、直流分量所走的通路是不同的。直流通路：直流通路：直流通路：直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。交流通路：交流通路：交流通路：交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标。输出电阻等性能指标。输出电阻等性能指标。输出电阻等性能指标。例：例：例：例：画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点Q Q(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+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiERBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号对交流信号对交流信号(有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号u ui i时的交流分量时的交流分量时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作短路。可看作短路。忽略电源的内阻，电忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直源的端电压恒定，直流电源对交流可看作流电源对交流可看作短路。短路。短路短路短路短路对地短路对地短路交流通路交流通路交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻等性能指标。等性能指标。等性能指标。等性能指标。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE9.3 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态：静态：静态：静态：放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui=0）时的工作状态。）时的工作状态。分析方法：分析方法：分析方法：分析方法：估算法、图解法。估算法、图解法。分析对象：分析对象：分析对象：分析对象：各极电压、电流的直流分量。各极电压、电流的直流分量。所用电路：所用电路：所用电路：所用电路：放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。设置设置设置设置Q Q点的目的：点的目的：点的目的：点的目的：(1)使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放大信号不失真；(2)2)使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。态的基础。态的基础。态的基础。静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。9.3.1 用估算法确定静态值用估算法确定静态值1.1.直流通路估算直流通路估算直流通路估算直流通路估算 I IB B根据电流放大作用根据电流放大作用2.2.由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算U UCECE当当UBE U UBE BE 时，三时，三时，三时，三极管发生了截止，使极管发生了截止，使极管发生了截止，使极管发生了截止，使 u uo o 失真，因此该失真为截止失真。失真，因此该失真为截止失真。失真，因此该失真为截止失真。失真，因此该失真为截止失真。u ui i t to o（4 4）9.6 放大电路的频率特性放大电路的频率特性 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。频频频频率率率率特特特特性性性性幅频特性：幅频特性：幅频特性：幅频特性：电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模|A Au u|与频率与频率与频率与频率 f f 的关系的关系的关系的关系相频特性：相频特性：相频特性：相频特性：输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的 相位移相位移相位移相位移 与频率与频率与频率与频率 f f 的关的关的关的关系系系系通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性幅频特性下限截下限截下限截下限截止频率止频率止频率止频率上限截上限截上限截上限截止频率止频率止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路电容造成电容造成电容造成电容造成三极管结电三极管结电三极管结电三极管结电容、容、容、容、造成造成造成造成f 270 180 90相频特性相频特性 O O 在中频段：在中频段：在中频段：在中频段：所以所以所以所以，在中频段可认为在中频段可认为在中频段可认为在中频段可认为电容不影响交流信号的电容不影响交流信号的电容不影响交流信号的电容不影响交流信号的传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。(前面所讨论的均是指中频段情况前面所讨论的均是指中频段情况前面所讨论的均是指中频段情况前面所讨论的均是指中频段情况)三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们的等效电容为它们的等效电容为它们的等效电容为它们的等效电容C CO O与负载并联，且对中频段信号与负载并联，且对中频段信号与负载并联，且对中频段信号与负载并联，且对中频段信号的容抗很大，的容抗很大，的容抗很大，的容抗很大，可视作开路。可视作开路。可视作开路。可视作开路。耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，对中频耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，对中频耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，对中频耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，对中频段信号的容抗很小，段信号的容抗很小，段信号的容抗很小，段信号的容抗很小，可视作短路可视作短路可视作短路可视作短路。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-在低频段：在低频段：在低频段：在低频段：C CO O的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压电压电压电压 比输入信号比输入信号比输入信号比输入信号 要小，故放大倍数要小，故放大倍数要小，故放大倍数要小，故放大倍数降低，并使降低，并使降低，并使降低，并使 产生越前的相位移。产生越前的相位移。产生越前的相位移。产生越前的相位移。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS+-C1C2 耦合电容和发射极旁路电容的容抗很小，视作短路。耦合电容和发射极旁路电容的容抗很小，视作短路。耦合电容和发射极旁路电容的容抗很小，视作短路。耦合电容和发射极旁路电容的容抗很小，视作短路。在高频段：在高频段：在高频段：在高频段：C CO O的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在高频时三极管的电流放大系数减小，在高频时三极管的电流放大系数减小，在高频时三极管的电流放大系数减小，在高频时三极管的电流放大系数 也也也也下降，下降，下降，下降，因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使 产生滞后的相位移。产生滞后的相位移。产生滞后的相位移。产生滞后的相位移。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSCo9.7 射极输出器射极输出器 因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的公共端，所以是的公共端，所以是的公共端，所以是的公共端，所以是共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS求求求求Q Q点：点：点：点：9.7.1 9.7.1 静态分析静态分析静态分析静态分析直流通路直流通路直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBICRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS9.7.2 9.7.2 动态分析动态分析动态分析动态分析1.1.电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数 电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数A Au u 1 1 1 1且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，跟随输入电压，跟随输入电压，跟随输入电压，故称电压跟随器。故称电压跟随器。故称电压跟随器。故称电压跟随器。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRErbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2.2.输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻 射极输出器的射极输出器的射极输出器的射极输出器的输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对输入电阻高，对前级有利。前级有利。前级有利。前级有利。r ri i 与负载有与负载有与负载有与负载有关关关关3.3.输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻射极输出器的输射极输出器的输射极输出器的输射极输出器的输出电阻很小，带出电阻很小，带出电阻很小，带出电阻很小，带负载能力强。负载能力强。负载能力强。负载能力强。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE例例例例1:1:.在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RE=2k,RB=200k，RL=2k，晶体管，晶体管=60，UBE=0.6V,信信号源内阻号源内阻RS=100，试求试求:(1)静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE；(2)(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)Au、ri 和和 ro。RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es