1 将信号减小?不行!2 让三极管先导通,将小信号再叠加上?QV 7 . 0行!三极管工作在线性区三极管工作在线性区iut (2-6)iDDu死区iutQV 7 . 0基本放大条件: 能放大 、不失真BRBE−BEUBEU两个电源能否串连?两个电源能否串连?Bibe BEu U +tBEuBEUoiutoBioCitCi如何将电流信号转换为电压信号?如何将电流信号转换为电压信号?B Ci i β =CEiutBEC++−iut (2-7)CEiut基本放大条件: 能放大 、不失真BRBEBEC+−BEUBibe BEu U +tBEuBEUoiutoBioCitCi如何将电流信号转换为电压信号?如何将电流信号转换为电压信号?B Ci i β =iutCR串电阻+−tCEuo? (2-8)CEiut基本放大条件: 能放大 、不失真BRBEBEC+−BEUBibe BEu U +tBEuBEUoiutoBioCitCiB Ci i β =CR+−tCEuoiut输出电压波形失真了解决?解决?解决?解决? (2-9)CEiut基本放大条件: 能放大 、不失真BRBEBEC+−BEUBibe BEu U +tBEuBEUoiutoBioCitCiB Ci i β =CR+−解决?解决?解决?解决?tCEuoiut加隔直电容?tCEuoC0ut0u1C2 (2-10)基本交流电压放大电路基本交流电压放大电路CCEBRBEBEC+−BEUBibe BEu U +CiCR+−0u1C2iutBRBEBEC+−BEUBiCi1CCECR+−0u2BEuSRSe+−iu++−EiCRC+C 2−CE++−CEuLR (2-11)各元件的作用1. 晶体管T是放大元件, i i C C = =β β i i B B ;也是控制元件,控制;也是控制元件,控制E C C所提供的能量。R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++ (2-12)R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++2. 直流电源 E C C集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。(几伏~十几伏)集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。(几伏~十几伏) (2-13)R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++3 集电极电阻R C将变化的电流转变为变化的电压。(几千欧~十几千欧。将变化的电流转变为变化的电压。(几千欧~十几千欧。 (2-14)4.基极电源E B 和基极电阻R BR BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++使发射结正偏,并提供适当的静态工作点。使发射结正偏,并提供适当的静态工作点。E B 一般为几伏, R B 一般为几十千欧以上。一般为几十千欧以上。 (2-15)5 耦合电容R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++隔直流,通交流。一般为几微法到几十微法。隔直流,通交流。一般为几微法到几十微法。 (2-16)改进电路R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++可以省去R B (2-17)电源的简化法R BE CE BR CC 1C 2Tu iu o++++R BCCU +忽略电源内阻 ,C CCE U = (2-18)2.1.3 放大电路的静态分析放大电路分析放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法估算法图解法微变等效电路法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真 (2-19)静态:不加输入信号( 放大信号)分析的问题:合理确定静态值()分析的问题:合理确定静态值( 静态工作点)分析的方法:估算法和图解法静态值:)分析的方法:估算法和图解法静态值:CE C B, , U I I。一、估算法R B+U CCR CC 1C 2开路开路R B+U CCR C直流通道 (2-20)( (1) )根据直流通道估算I B BR B+U CCR CI BU BEBCC BEBRUIU −=BCC7 . 0RU −≈BCCRU≈R B 称为 偏置电阻 ,I B 称为 偏置电流。静态分析1、估算法:。静态分析1、估算法: (2-21)( (2) ) 根据直流通道估算U CE 、、I C CR B+U CCR CI CU CECEO B CI I I + = βC C CC CER I U U − =CI β ≈ (2-22)2、图解法:先估算2、图解法:先估算I B B ,然后在输出特性曲线上作出直流负载线,与,然后在输出特性曲线上作出直流负载线,与I B B 对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。I CU CEBBE CCBRU UI−=QCURCCU CCC C CC CER I U U − =0CE= U0 =CICICEU (2-23)例:用估算法计算静态工作点。解:例:用估算法计算静态工作点。解:A mARUIBCCBμ 40 04 . 030012= = = ≈mA I I B C 5 . 1 04 . 0 5 . 37 = × = ≈ βV 6 4 5 . 1 12 = × − = − =C C CC CER I U U请注意电路中I B 和 和I C 的数量级 已知:U CC =12V ,R C =4KΩ Ω ,R B =300K Ω Ω, ,β β =37.5。 。 (2-24)例:用图解法求静态工作点。123O/VCEU/mACIA μ 60A μ 40μ 20 AA μ 803 9 1260B =I5 . 1Q1Q2QCCUCCCRUA mARUIBCCBμ 40 04 . 030012= = = ≈mA 5 . 1 =CIV 6CE= U作直流负载线,得静态工作点作直流负载线,得静态工作点Q 。 (2-25)2.1.4 放大电路的动态分析一 、 微变等效电路法1. 三极管的 微变等效电路首先考察输入回路i Bu BE当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性当信号很小时,将输入特性在小范围内近似线性 。Δ Δu BEΔ Δi BbbeBBEbeiuiur =ΔΔ=对输入的小交流信号而言,三极管相当于电阻r对输入的小交流信号而言,三极管相当于电阻r be 。 (2-26)对于小功率三极管:) () ( 26) 1 ( ) ( 200mA ImVrEbeβ + + Ω =r be 的数量级从几百欧到几千欧。 (2-27)考察输出回路i Cu CE) (b B c C Ci I i I i + = + = βb Bi I β β + =所以:b ci i β =输出端相当于一个受i i b b 控制的电流源。近似平行输出端还要并联一个大电阻输出端还要并联一个大电阻 r r ce 。 (2-28)i Cu CEΔ Δi CΔ Δu CEcceceiurΔΔ=r r ce 的含义r r ce 的阻值很大 (2-29)u bei bu cei cu ber beβ β i bi br ceu cei cr ce 很大,一般忽略。三极管的 微变等效电路 (2-30)等效弄清楚等效的概念:1、对谁等效。2、怎么等效。等效弄清楚等效的概念:1、对谁等效。2、怎么等效。ebcbec (2-31)2、放大电路的微变等效电路(1) 放大电路的交流通路交流通路交流通路交流通路: 只考虑交流信号的分电路画交流通路的原则:只考虑交流信号的分电路画交流通路的原则: 电容短路,直流电源短路。短路短路短路短路置零+BRCRiu++−LRTC 20 u+−C 1BiCi+−BEu+−CEuCCU ++−SRSe (2-32)短路短路短路短路+BRCRiu++−LRTC 20 u+−C 1BiCi+−BEu+−CEuCCU ++−SRSeR BR CRLu iu o+−SRSe+−+−LRiibici交流通路 (2-33)将交流通路中的三极管用微变等效电路代替i b i iR BR CR Lu iu o+−SRSe+−+−iibiciu oi cR C +−SRSeu i R B+−R L+−β β i br be放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 (2-34)3、电压放大倍数的计算 :be b ir I U =L b oR I U ′ − = βbeLiurRUUA′− = = β0L C LR R R // = ′负载电阻越小,放大倍数越小。负载电阻越小,放大倍数越小。iIbIcIr be R CR B+−SR+−R L+−iUSEbIβ0U (2-35)4、 、 输入电阻的计算:输入电阻是动态电阻。( (1) ) 输入电阻的概念+BRCRiu++−LRTC 20u+−C 1BiCi+−BEu+−CEuCCU ++−SRSe等效+−SRSeir对于信号源来说,放大电路是电源的负载,这个负载的大小就可以用一个等效电阻来表示对于信号源来说,放大电路是电源的负载,这个负载的大小就可以用一个等效电阻来表示,这个等效电阻就叫放大电路的输入电阻 。这个等效电阻就叫放大电路的输入电阻 。 ir (2-36)( (2) ) 输入电阻的计算iiiIUr=iIbIr be R CR B+−SR+−R L+−iUSEbIβ0U+−SRSeiriUiI+−irBR ri= // be ber r ≈ir 大好,还是小好?大好,还是小好?思考: (2-37)5、 、 输出电阻的计算:输出电阻是动态电阻。( (1) ) 输出电阻的概念+BRCRiu++−LRTC 20u+−C 1BiCi+−BEu+−CEuCCU ++−SRSe等效放大电路对于负载来说,是负载的电压源,电压源的内阻放大电路对于负载来说,是负载的电压源,电压源的内阻, 就叫放大电路的输出电阻 。 0r+−Ser 0LR (2-38)iIbIr be R CR B+−SR+−R L+−iUSEbIβ0U0rC 0R r =( (2) ) 输出电阻的计算10 , 0 , 0S= = =c bI I E  2实验(或计算)法 (2-39)2实验(或计算)法+−r 00E0 oU+−LR+−r 00E+−oLU负载开路接负载负载开路接负载0 0E U o =L 0L 0LR rR EU o+=两式联立,得LoL0 o0) 1 ( RUUr − =思考:0r 大好,还是小好? (2-40)1 交流负载线R BR C R Lu iu oi cu ceLR uicec′− =1其中 :C R R RL L// = ′二 、 图解法 (2-41)i i C C 和 u u CE 是全量,与交流量 i i c c 和 u u ce 有如下关系C ci i Δ =CE ceu u Δ =所以:L CECR ui′− =ΔΔ 1这就是说,交流信号的变化沿着斜率为:LR′−1的直线 。这条直线通过Q 点,称为 交流负载线 。 (2-42)交流负载线的作法I CU CEE CCCREQI B过 过Q 点作一条直线,斜率为:L R1′−′−交流负载线 (2-43)2 图解分析( (1) ) 交流信号得传输情况:) ( ) (0 ce c b be iu u i i u u → → →I BU BEQI CU CEu ii bi b i cu 0 怎么变化 (2-44)I CU CEi cu 0 沿交流负载线变化u 0 与 u i 反相!u 0相位如何u0 (2-45)(2) 各点波形R B+E CR CC 1C 2u ii Bi Cu Cu o (2-46)3 失真分析 :为了得到尽量大的输出信号,要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适,信号进入截止区或饱和区,造成设置不合适,信号进入截止区或饱和区,造成 非线性失真 。 (2-47)i Cu CEu o可输出的最大不失真信号可输出的最大不失真信号合适的静态工作点i b (2-48)i Cu CEu oQ 点过低,信号进入截止区称为截止失真信号波形 (2-49)i Cu CEu oQ 点过高,信号进入饱和区称为饱和失真信号波形 (2-50)2.1.5 静态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的静态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由为了保证放大电路的稳定工作,必须有合适的、稳定的静态工作点。但是,温度的变化严重影响静态工作点。对于前面的电路(固定偏置电路)而言,静态工作点由U BE 、 、β β 和 和I CEO 决定,这三个参数随温度而变化,温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。决定,这三个参数随温度而变化,温度对静态工作点的影响主要体现在这一方面。