模拟电电子技术基础第2章(第四版).ppt

1、模拟电子技术基础0 导言导言1 常用半导体器件常用半导体器件2 基本放大电路基本放大电路3 多级放大电路多级放大电路4 集成运算放大电路集成运算放大电路5 放大电路的频率响应放大电路的频率响应6 放大电路中的反馈放大电路中的反馈7 信号的运算和处理信号的运算和处理8 波形的发生和信号的变换波形的发生和信号的变换9 功率放大电路功率放大电路10 直流电源直流电源模拟电子技术基础模拟电子技术基础2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法

2、放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.8 Multisim应用举例应用举例2 2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础2.1.1放大的概念放大的概念2.1.2放大电路的性能指标放大电路的性能指标2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标模拟电子技术基础2.1.12.1.1、放大的概念放大的概念u放大的对象：变化量放大的对象：变化量u放大的本质：能量的控制放大

3、的本质：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：不失真放大的基本要求：不失真放大的前提放大的前提判断电路能否放判断电路能否放大的基本出发点大的基本出发点VCC至少一路直流至少一路直流电源供电电源供电模拟电子技术基础2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标 输入电阻输入电阻 Input Resistance 输出电阻输出电阻 Output Resistance 增益增益 Gain频率响应及带宽频率响应及带宽 Frequency Response and Wideband 非线性失真非线性失真 Nonlinear Distortion模拟电子技术基础2.1.2

4、 放大电路的性能指标放大电路的性能指标1.输入电阻输入电阻模拟电子技术基础2.输出电阻输出电阻所以所以另一方法另一方法注意：输入、输出电阻为交流电阻注意：输入、输出电阻为交流电阻2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础3.增益增益 反反映映放放大大电电路路在在输输入入信信号号控控制制下下，将将供供电电电电源源能能量量转换为输出信号能量的能力转换为输出信号能量的能力其中其中 “甲甲放放大大电电路路的的增增益益为为-20-20倍倍”和和“乙乙放放大大电电路路的的增增益益为为-20dB-20dB”，问哪个电路的增益大？问哪个电路的增益大？四种增益四种增益常用分贝（常用分贝（d

5、BdB）表示表示2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础4.频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 电压增益可表示为电压增益可表示为 在在输输入入正正弦弦信信号号情情况况下下，输输出出随随输输入入信信号号频频率率连连续续变变化化的的稳稳态态响应，称为放大电路的频率响应。响应，称为放大电路的频率响应。或写为或写为其中其中Av为什么是为什么是 f 的函数？的函数？原因：放大电路存在电抗原因：放大电路存在电抗元件，如电容、电感。元件，如电容、电感。2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础4.频率响应及带

6、宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应该图称为波特图该图称为波特图纵轴：纵轴：dBdB横轴：频率或频率横轴：频率或频率 对数分度对数分度2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础4.频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 其中其中普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应高频区高频区中频区中频区低频区低频区3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）直直流流放放大

7、大电电路路的的幅幅频频响响应应与此有何区别？与此有何区别？高频截止频率点，电压增益比中频区增益下降高频截止频率点，电压增益比中频区增益下降3dB，这时在相同输入电这时在相同输入电压条件下，与中频区比较，输出电压下降到多少？压条件下，与中频区比较，输出电压下降到多少？2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础5.非线性失真非线性失真 由由元元器器件件非非线线性性特特性性引起的失真。引起的失真。非线性失真系数非线性失真系数2.1.2 放大电路的性能指标放大电路的性能指标模拟电子技术基础线性传输特性与线性放大线性传输特性与线性放大模拟电子技术基础非线性传输特性与非线性失真非线性

8、传输特性与非线性失真模拟电子技术基础2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.8 Multisim应用举例应用举例2 2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元

9、件的作用2.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用模拟电子技术基础VBB、Rb：使：使VBE Vth，且有合适的，且有合适的IB。VCC：使：使VCEVBE，同时作为负，同时作为负载的能源。载的能源。Rc：将：将iC转换成转换成vCE(vo)。动态信号作用时：动态信号作用时：输入电压输

10、入电压ui为零时，晶体管各极的电流、为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、间的电压、管压降称为静态工作点管压降称为静态工作点Q，记作，记作IBQ、ICQ（IEQ）、）、VBEQ、VCEQ。2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用CE模拟电子技术基础习惯画法习惯画法 共射极基本放大电路共射极基本放大电路2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用vi=0模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件

11、的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用2.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理模拟电子技术基础2.2.2 2.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？有合适的直流电流和极间电压？发射结正向偏置，集电结反向偏置发射结正向偏置，集电结反向偏置

12、模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用2.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理模拟电子技术基础2.2.3 2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析模拟电子技术基础2.2.3 2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析vi=Vmsin t

13、模拟电子技术基础饱和失真饱和失真底部失真底部失真截止失真截止失真顶部失真顶部失真输出和输入反相！输出和输入反相！动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上与与iC变化变化方向相反方向相反 要想不失真，就要要想不失真，就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶体管始终工作在放大区！在放大区！2.2.3 2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析模拟电子技术基础2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用基本共射放大电路的组成及各元件的作用2.2.2 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性2.2.3 基本共射放大电路的工作

14、原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理模拟电子技术基础2.2.4 2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。参数。动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。上能够获得放大了的动态信号。对实用放大电路的要求：对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。可能少、负载

15、上无直流分量。模拟电子技术基础2.2.4 2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则两种实用放大电路：（1 1）直接耦合放大电路直接耦合放大电路问题：问题：1.两种电源两种电源2.信号源与放大电路不信号源与放大电路不“共地共地”共地，且要使信号共地，且要使信号驮载在静态之上驮载在静态之上静态时，静态时，动态时，动态时，VCC和和uI同时作用同时作用于晶体管的输入回路。于晶体管的输入回路。将两个电源将两个电源合二为一合二为一有直流分量有直流分量有交流损失有交流损失 UBEQ模拟电子技术基础2.2.4 2.2.4 放大电路的组成原则放大电路的组成原则两种实用放大电路：（2 2）阻容耦合放大电

16、路阻容耦合放大电路 耦合电容的容量应足够耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似大，即对于交流信号近似为短路。其作用是为短路。其作用是“隔离隔离直流、通过交流直流、通过交流”。静态时，静态时，C1、C2上电压？上电压？动态时，动态时，C1、C2为耦合电容！为耦合电容！UBEQUCEQvBEvIVBEQ，信号驮载在静态之上。，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。负载上只有交流信号。模拟电子技术基础(a)(b)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？PNP管管,发射结发射结正偏正偏,集电结不集电结不反偏反偏PNP管管,输入交输入交流被短路流被短路模拟电子技术基础(c)(d)模

17、拟电子技术基础(f)(e)电源接反电源接反基极无偏压基极无偏压模拟电子技术基础作业：作业：2.1模拟电子技术基础2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.8 Multisim应用举例应用举例2 2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础

18、2.3.1直流通路与交流通路直流通路与交流通路2.3.2图解法图解法2.3.3等效电路法等效电路法2.32.3放大电路的分析方法放大电路的分析方法模拟电子技术基础2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路 耦合电容：通交流、耦合电容：通交流、隔直流隔直流 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直流电源和耦合电容 对交流相当于短路对交流相当于短路模拟电子技术基础 在放大电路在放大电路中直流信号中直流信号和和交流信号交流信号是同时存在是同时存在的，为了分析研究方便，将两种信号对电路的作用的，为了分析研究方便，将两种信号对电路的作用分开讨论分开讨论，即分为，即分为直流通路和交

19、流通路。直流通路和交流通路。直流通路直流通路:在直流电源作用下在直流电源作用下直流电流流过的直流电流流过的 通路，通路，即静态电流通路。即静态电流通路。主要用于求解静态工作点。主要用于求解静态工作点。2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础直流通路的确定方法直流通路的确定方法:(a)将电容开路；将电容开路；(b)将电感短路，忽略内阻；将电感短路，忽略内阻；(c)交流信号源短路，保留内阻。交流信号源短路，保留内阻。2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础RC耦合共射放大电路耦合共射放大电路开路开路开路开路RB+VCCRCC1C2T直流通道直流通道R

20、B+VCCRC模拟电子技术基础交流通路交流通路:在输入信号作用下交流电流流过的通在输入信号作用下交流电流流过的通 路，即动态电流通路。路，即动态电流通路。主要用于确定放大电路的动态参数。主要用于确定放大电路的动态参数。2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础交流通路的确定方法交流通路的确定方法:(a)将电容视为短路；将电容视为短路；(b)将电感视为开路；将电感视为开路；(c)将直流电源视为短路。将直流电源视为短路。(小内阻小内阻)2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)短路短路短路短路置零置零接地接地R

21、B+VCCRCC1C2TRB+ECRCC1C2T模拟电子技术基础RB+VCCRCC1C2T模拟电子技术基础直流通路的确定方法直流通路的确定方法:(a)将电容开路；将电容开路；(b)将电感短路，忽略内阻；将电感短路，忽略内阻；(c)交流信号源短路，保留内阻。交流信号源短路，保留内阻。交流通路的确定方法交流通路的确定方法:(a)将电容视为短路；将电容视为短路；(b)将电感视为开路；将电感视为开路；(c)将直流电源视为短路。将直流电源视为短路。(小内阻小内阻)2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础信号的不同分量可以分别在不同的通路中分析。信号的不同分量可以分别在不同的通路中

22、分析。在分析放大电路时，应遵循在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态先静态，后动态”的原则。的原则。求解静态工作点求解静态工作点Q时应用直流通路，时应用直流通路，求解动态参数时应用交流通路求解动态参数时应用交流通路2.3.1.直流通路和交流通路直流通路和交流通路模拟电子技术基础利用上述原则，利用上述原则，直接耦合直接耦合共射放大电路的共射放大电路的直、交流通路分别为直、交流通路分别为:短路短路信号源内阻保留信号源内阻保留模拟电子技术基础置置0模拟电子技术基础作业：作业：2.2模拟电子技术基础2.3.1直流通路与交流通路直流通路与交流通路2.3.2图解法图解法2.3.3等效电路法等效电路法2.

23、32.3放大电路的分析方法放大电路的分析方法模拟电子技术基础 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1.静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析 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+-2.3.2 图解分析法图解分析法模拟电子技术基础直流通路直流通路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 在输入特性曲线上，作出直线在输入

24、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。模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解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)因为交流信号过零时，电因为交流信号过零时，电路中电压、电流值就等于路中电压、电流值就等于静态值，静态值，交流负载线

25、必过交流负载线必过Q点，即点，即 vce=vCE-VCEQ ic=iC-ICQ 同时，令同时，令R L=Rc/RL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+ICQ 过过输输出出特特性性曲曲线线上上的的Q点点做做一一条条斜斜率率为为-1/R L 直直线线，该该直直线线即即为交流负载线为交流负载线。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。模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析 共射极放大

26、电路共射极放大电路#动态工作时，动态工作时，动态工作时，动态工作时，i iB B、i iC C的实际电流方向是否改变，的实际电流方向是否改变，的实际电流方向是否改变，的实际电流方向是否改变，v vCECE的实的实的实的实际电压极性是否改变？际电压极性是否改变？际电压极性是否改变？际电压极性是否改变？模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析-结论结论1vBEiBiCvCE|vo|模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析-结论结论2vo与与vi相位？相位？相反相反模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析-结论结论3

27、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；模拟电子技术基础2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析-结论结论44.4.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。模拟电子技术基础iCvCEvo可输出的可输出的最大不失最大不失真信号真信号确定最大不失真输出幅度确定最大不失真输出幅度ib模拟电子技术基础 2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析BJT的三个工作区的三个工作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的增加而线性增加，即的

28、增加而线性增加，即此时此时截止区特点：截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES ，典型值为典型值为0.3V模拟电子技术基础波形的失真波形的失真饱和失真饱和失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。3.非线性失真的图解非线性失真的图解分析分析0模拟电子技术基础iCvCEQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区放放大电路产生饱和失真大电路产生饱和失真ib输入波输入波形形vo输出波形输出波形模拟电子技术基础截止失真截止失真 由于放

29、大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为顶部失真。输出电压表现为顶部失真。注意：对于注意：对于PNP管，由管，由于是负电源供电，失真的表于是负电源供电，失真的表现形式，与现形式，与NPN管正好相反。管正好相反。#放大区是否为绝对线性区？放大区是否为绝对线性区？放大区是否为绝对线性区？放大区是否为绝对线性区？0模拟电子技术基础iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区放大电路产生截止失真放大电路产生截止失真输出波形输出波形输入波形输入波形ib模拟电子技术基础截止失真的波

30、形截止失真的波形模拟电子技术基础饱和失真的波形饱和失真的波形模拟电子技术基础000饱和失真饱和失真截止失真截止失真削波失真削波失真模拟电子技术基础 放大电路的动态范围放大电路的动态范围 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：工作点工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；3.非线性失真的图解非线性失真的图解分析分析 要有合适的交流负载线要有合适的交流负载线。模拟电子技术基础模拟电子技术基础模拟电子技术基础4.图解分析法的适用范围图解分析法的适用范围幅度较大而工作频率不太高的情况幅度较大而工作频率不太高的情况

31、优点：优点：1）直观、形象。）直观、形象。2）有助于建立和理解交、直流共存，）有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；静态和动态等重要概念；3）有助于理解正确选择电路参数、）有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。合理设置静态工作点的重要性。4）能全面地分析放大电路的静态、）能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。动态工作情况。模拟电子技术基础4.图解分析法的适用范围图解分析法的适用范围缺点：缺点：1）不能分析工作频率较高时的电路工作状态）不能分析工作频率较高时的电路工作状态2）也不能用来分析放大电路的输入电阻、）也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性

32、能指标。输出电阻等动态性能指标。模拟电子技术基础1.试分析下列问题：试分析下列问题：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？（2）增大）增大Rb时时，负载线将如，负载线将如何变化？何变化？Q点怎样变化？点怎样变化？（3）减小）减小VCC时时，负载线将，负载线将如何变化？如何变化？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？模拟电子技术基础不变不变不变不变QIBICVCE 共射极放大电路共射极放大电路模拟电子技术基础减小减小减小减小Q模拟电子技术基

33、础减小减小减小减小Q模拟电子技术基础 共射极放大电路共射极放大电路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，的值时，问管子处于什么工作状态？可问管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？能的故障原因有哪些？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，可能短路，VBE=0，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC Rc=VCC。模拟电子技术基础 共射极放大电路共射极放大电路Saturation regionCutoff regio

34、nForward Active regionVCE=?VCES=0.3VVCE=?VCCVCE=?(1,Vcc)模拟电子技术基础晶体管电路的基本问题和分析方法晶体管电路的基本问题和分析方法三种工作状态三种工作状态状态状态电流关系电流关系 条条 件件放大放大I C=IB发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏饱和饱和 I C IB两个结正偏两个结正偏ICS=IBS 集电结零偏集电结零偏临界临界截止截止IB=0,IC 0两个结反偏两个结反偏判断导通还是截止：判断导通还是截止：VBE V(th)则则导通导通以以 NPN为为 例：例：VBE VB VE放大放大VE VC VB饱和饱和PNP 管管VC

35、VB VC V B饱和饱和模拟电子技术基础2.电流判别法电流判别法IB IBS 则则饱和饱和IB IB，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 2.4.2 典型的静态工作点稳定电路典型的静态工作点稳定电路 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路模拟电子技术基础如何选择电阻，保证如何选择电阻，保证,I1 IB？B点电位？点电位？模拟电子技术基础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 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路模拟电

36、子技术基础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确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe模拟电子技术基础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Vo=?Vo=?：输入回路输入回路Vi=?Vi=?：电压增益：电压增益：增益增益模拟电子技术基础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根据定义根据定义由电路列出方程由电路列出方程模拟电子技术基础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模拟电子技术基础放大电路的输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模拟电子技术基础2.放大电路指标分析放大电路指标分

37、析输出电阻输出电阻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，此处不能忽略模拟电子技术基础2.放大电路指标分析放大电路指标分析对回路对回路1和和2列列KVL方程方程其中其中模拟电子技术基础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则则当当时，时，一般一般（）模拟电子技术基础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：模拟电子技术基础3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流

38、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：RbviRcRL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：输出电阻：输出电阻：Ro=Rc？射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？模拟电子技术基础模拟电

39、子技术基础例例 =100,RS=1k,RB1=62k,RB2=20k,RC=3k RE=1.5k,RL=5.6k,VCC=15V。求：求：“Q”,Au,Ri,Ro解解1）求）求“Q”2）求）求 Au、Ri、Ro、Aus Ro=RC=3 k+VCCRCC1C2RLRE+CE+RB1RB2RS+us+uo 模拟电子技术基础去掉旁路电容去掉旁路电容 CE 时：时：+VCCRCC1C2RLRE+RB1RB2RS+us+uo 1）静态工作点）静态工作点“Q”不变不变2）求）求 Au、Aus、Ri、RoRCRB1RB2+ui+uo RLibiciirbe ibRERo=RC=3 k 既稳定既稳定“Q”，A

40、u又较大的电路又较大的电路模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路（1）阻容耦合）阻容耦合稳定工作点作用？稳定工作点作用？静态工作点静态工作点模拟电子技术基础电压增益电压增益小信号等效电路小信号等效电路模拟电子技术基础电压增益电压增益电压增益：电压增益：对信号源电压增益：对信号源电压增益：输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻模拟电子技术基础作业：作业：2.11模拟电子技术基础2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2

41、.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.8 Multisim应用举例应用举例2 2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础2.5.1 共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极电路结构如图示共集电极电路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模拟电子技术基础2.5.1 共集电极放大电路共集电极放大电路1.电路分析电路分析-静态（直流通路）静态（直流通路）模拟电子技术基础1.电路分析电路分析静态分析静态

42、分析模拟电子技术基础电压增益电压增益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 rbebe1.电路分析电路分析模拟电子技术基础电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：电压增益：电压增益：增益增益1.电路分析电路分析其中其中一般一般，则电压增益接近于，则电压增益接近于1 1，即即电压跟随器电压跟随器模拟电子技术基础输入电阻输入电阻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当当，时，时，1.电路分析电路分析输入电阻大输入电阻大模拟电子技术基础1.电路分析电路分析输出电阻输出电阻由电路列出方程由电路列出方程其中其中则则输出电阻输

43、出电阻当当输出电阻小输出电阻小模拟电子技术基础共集电极电路特点：共集电极电路特点：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，带负载能力强输出电阻小，带负载能力强#既然共集电极电路的电压增益小于既然共集电极电路的电压增益小于既然共集电极电路的电压增益小于既然共集电极电路的电压增益小于1 1（接近于（接近于（接近于（接近于1 1），那么），那么），那么），那么它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？它对电压放大没有任何作用

44、。这种说法是否正确？模拟电子技术基础分析电路的静态工作点和动态指标分析电路的静态工作点和动态指标模拟电子技术基础是共集电极放大电路吗？是共集电极放大电路吗？分析电路的静态工作点和动态指标分析电路的静态工作点和动态指标模拟电子技术基础直流通路？直流通路？模拟电子技术基础交流通路？交流通路？模拟电子技术基础2.5.2 共基极电路共基极电路1.静态工作点静态工作点 直流通路与射极直流通路与射极偏置电路相同偏置电路相同模拟电子技术基础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：电压增益：电压增益：与共射比较？与共射比较？模拟电子技术基础#共基极电路的输入电阻很小，最适合

45、用来放大何种信号源的信号？共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？2.动态指标动态指标 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻模拟电子技术基础2.5.3 BJT放大电路放大电路三种组态的比较三种组态的比较1.三种组态的判别三种组态的判别以输入、输出信号的位置为判断依据：以输入、输出信号的位置为判断依据：BJT的三种组态的三种组态信号由基极输入，信号由基极输入，集电极输出集电极输出信号由发射极输入，信号由发射极输入，集电极输出集电极输出信号由基极输入，信号由基极输入，

46、发射极输出发射极输出模拟电子技术基础电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：2.三种组态的比较三种组态的比较模拟电子技术基础3.三种组态的特点及用途三种组态的特点及用途共射极放大电路共射极放大电路：电压和电流增益电压和电流增益 都大于都大于1输入电阻在三种输入电阻在三种 组态中居中组态中居中输出电阻与集电极输出电阻与集电极 电阻有很大关系。电阻有很大关系。适用于低频情况下，适用于低频情况下，作多级放大电路的作多级放大电路的 中间级中间级共集电极放大电路：共集电极放大电路：只有电流放大作用，只有电流放大作用，没有电压放大，没有电压放大，有电压跟随作用。有电压跟随作用。输入电阻

47、最高输入电阻最高输出电阻最小，输出电阻最小，频率特性好。频率特性好。可用于输入级、可用于输入级、输出级或缓冲级。输出级或缓冲级。共基极放大电路：共基极放大电路：只有电压放大作用只有电压放大作用 没有电流放大没有电流放大 有电流跟随作用，有电流跟随作用，输入电阻小输入电阻小输出电阻与集输出电阻与集 电极电阻有关。电极电阻有关。常用于低输入阻抗常用于低输入阻抗 的场合的场合模拟电子技术基础例题例题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。解：解：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模拟电子技术基础1 基本放大电路如下：基本放大电路如下：A 共射电路共射电路B

48、 共集电路共集电路C 共基电路共基电路1）输入电阻最小的是输入电阻最小的是2）输出电阻最小的是）输出电阻最小的是3）有电压放大作用的是）有电压放大作用的是4）有电流放大作用的是）有电流放大作用的是5）输入与输出同相的是）输入与输出同相的是6）输入与输出反相的是）输入与输出反相的是模拟电子技术基础作业：作业：2.12模拟电子技术基础2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种

49、基本接法晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2.7 基本放大电路的派生电路基本放大电路的派生电路2.8 Multisim应用举例应用举例2 2 基本放大电路基本放大电路模拟电子技术基础2.6.1 MOSFET放大电路放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算直流偏置及静态工作点的计算(1)简单的共源极放大电路（简单的共源极放大电路（N沟道）沟道）增强型？增强型？耗尽型？耗尽型？栅源加什么极性偏置电压？栅源加什么极性偏置电压？Q点包含哪几点包含哪几个电量？个电量？直流通路直流通路模拟电子技术基础2.6.1 MOSFET放大电路放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算

50、直流偏置及静态工作点的计算（1）简单的共源极放大电路（）简单的共源极放大电路（N沟道）沟道）须满足须满足 VGSVT,否则工作在截止区。否则工作在截止区。假设工作在饱和区，假设工作在饱和区，即即VDS(VGS-VT)验证是否满足验证是否满足VDS(VGS-VT)如果不满足，则说明假设错误如果不满足，则说明假设错误,则可能工作于可变电阻区。则可能工作于可变电阻区。iG0模拟电子技术基础2.6.1 MOSFET放大电路放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算直流偏置及静态工作点的计算（1）简单的共源极放大电路（）简单的共源极放大电路（N沟道）沟道）再假设工作在可变电阻区再假设工作在可变电阻区即即VD