2.4 工作点稳定的放大电路 2.5 阻容耦合多级放大电路及其频率特性 2.6 射极输出器

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1 2.4 工作点稳定的放大电路 2.5 阻容耦合多级放大电路及其频率特性 2.6 射极输出器
第2章 目录 第二章 交流放大电路 2.1 基本放大电路的组成 2.2 放大电路的静态分析 2.3 放大电路的动态分析 2.4 工作点稳定的放大电路 2.5 阻容耦合多级放大电路及其频率特性 2.6 射极输出器 2.7 功率放大电路 2.8 场效应管放大电路

2 2.1 基本放大电路的组成 +VCC 共发射极接法放大电路 简单画法 RC RC RB UCC RB EB 省去一个直流电源 C B T T
2.1 基本放大电路的组成 第2章 2.1 共发射极接法放大电路 RB RC T +VCC 简单画法 RC C B UCC T RB E EB 省去一个直流电源

3 第2章 2.1 基本交流放大电路的组成 集电极负载电阻 +VCC 直流电源 偏置电阻 RC C2 RB C1 T uo ui 耦合电容

4 uo us 耦合电容的作用： C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路；C2用 来隔断放大电路与负载之间的直流通路。同时又起到
第2章 2.1 C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路；C2用 来隔断放大电路与负载之间的直流通路。同时又起到 耦合交流的作用，其电容值应足够大，以保证在一定 的频率范围内，耦合电容上的交流压降小到可以忽略 不计，即对交流信号可视为短路。 VCC RC C2 RB C1 RL T RS us uo 信号源 负载

5 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
2.2 放大电路的静态分析 第2章 2.2 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。 静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静 态值（直流值）UBE、IB、 IC 和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。 VCC RC C2 RB C1 RL T uo ui =0

6 uo ui =0 2.2.1 估算法 IC =  IB UCE = VCC - IC RC 画出直流通路 VCC RC IC UBE RB
估算法 第2章 2.2 画出直流通路 VCC RC IC UCE UBE RB IB +VCC IE RC C2 RB C1 RL T uo ui =0 IB= VCC–UBE RB 硅管的UBE 约为 0.6V IC =  IB 锗管的UBE约为 0.2V UCE = VCC - IC RC

7 2.2.2 图解法 第2章 2.2 例：在基本交流放大电路中，已知 VCC = 12V, RC = 4k， RB =280k，三极管的特性曲线如图所示，试求静态值。 解： 先估算 IB 280 = ~ 40µA IB= VCC–UBE RB 将方程 UCE = VCC - IC RC所表示的直线画在三极管输出特性曲线的坐标平面上 N点 : IC = VCC / RC = 3mA , UCE =0 直线上的两点: M点 : IC = 0 , UCE = VCC = 12V

8 求得静态值为 : IC = 1.5mA , UCE = 6V , IB = 40µA
第2章 2.2 图解过程: IC / mA 直流负载线 VCC RC N 80 µA 3 60 µA 2 静态工作点 40 µA 1.5 Q 1 20µA VCC M IB = 0 µA 2 4 6 8 10 12 UCE /V 求得静态值为 : IC = 1.5mA , UCE = 6V , IB = 40µA

9 1.Vcc和RC不变, RB增大为RB，IB减小为IB
静态工作点与电路参数的关系 第2章 2.2 1.Vcc和RC不变, RB增大为RB，IB减小为IB IC / mA VCC RC N 80 3 60 2 Q IB = 4 0 µA Q IB 1 M VCC UCE /V 2 4 6 8 10 12

10 2、Vcc和RB不变, Rc增大为Rc IC / mA Q Q UCE /V VCC N RC VCC N RC´
第2章 2.2 2、Vcc和RB不变, Rc增大为Rc IC / mA VCC RC N 80 3 N VCC RC´ 60 2 Q Q IB = 4 0 µA 1.5 1 20 M UCE /V 2 4 6 8 10 12 VCC

11 3、Rc和RB不变, Vcc减小为Vcc´时 IC / mA Q IB´ Q UCE /V VCC N RC VCC´ N´ RC
第2章 2.2 3、Rc和RB不变, Vcc减小为Vcc´时 IC / mA VCC RC N 80 3 N´ VCC´ RC 60 2 Q IB = 4 0 µA IB´ 1 Q 20 M´ M VCC´ 2 4 6 8 10 12 VCC UCE /V

12 iC ui = Uim sin t uo uBE uCE ui 2.3 放大电路的动态分析 iB 2.3.1 图解法 1. 输出端开路
2.3 放大电路的动态分析 第2章 2.3 放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。动态分析是 在静态值确定后,分析信号的传输情况。加入输入信号 后， 三极管的各个电压和电流都含有直流分量和交流分量。 2.3.1 图解法 VCC 1. 输出端开路 UC2 RB RC 例：已知 VCC = 12V, RC = 4k, RB =280k， C1 =C2 =50F，三极 管的特性曲线如图所 示。输入信号 ui = Uim sin t = 0.02sin t (v) iB C1 + T iC C2 + UC1 uo uBE uCE ui

13 uBE = ui ube uBE 的波形 uBE/V ube ui /V
第2章 2.3 根据输入回路的KVL方程： uBE = UC1+ ui = UBE Uim sin t + = sin t(V) ube uBE 的波形 = t uBE/V 0.6 0.62 0.58 ube UBE + t ui /V 0.02 –0.02 (ube/V) Ubem t UBE /V 0.6 直流分量 交流分量 交直流总量 注意各种符号的不同含义

14 uBE/V iB - uBE/V ib ube iB iB iB = ib IB 在输入特性上作图 µA µA t t Q1 Q Q2 IB
第2章 2.3 µA iB iB µA Q1 60 60 ib iB Q 40 40 Q2 20 20 IB uBE/V 0.6 t 0.58 0.62 ib = IB  iB iB - uBE/V ube UBE t

15 iC / mA iC / mA uCE /V uCE /V iC =  iB Au = uce (uo) ic t Uom Uim Uo
在输出特性上作图 第2章 2.3 iC =  iB 输出端开路时交、直流负载线重合 iC / mA N 80 3 Q 1 60 2.25 2.25 ic Q IB = 4 0 µA 1.5 1. 5 Q 2 0.75 0.75 20 IC M uCE /V t 3 6 9 12 3 6 9 = 电压放大倍数 Au = Uom Uim Uo Ui Ucem uCE /V uce (uo) UCE t

16 us ui uo ii ib ic uce ube us
2.输出端接负载 第2章 2.3 VCC 画出交流通路 RB RC C2 + C1 C1, C2 对交流可视为短路 + T VCC 对交流可视为短路 uo RS RL us 交流通路 T ui uo RC RB ii ib ic uce ube RL RS us

17 ii ib ic uce uo ui ube us ic uce uce –ic ic iC iC iC uce uCE
第2章 2.3 ii ib ic T uce uo RC RL RS ui ube RB us 由基本放大电路的交流通路可以得出: _ ic uce = 1 RL = – ic uce (RC//RL) –ic RL , ic = iC iC _ IC iC uCE = _ 1 RL _ uce = uCE uCE UCE , iC与uCE仍为直线关系,且该直线通过静态工作点,将其称为 交流负载线 ,因为RL´< RL , 所以交流负载线变陡。

18 uCE /V uCE /V iC / mA iC / mA ic uce (uo) t t 作交流负载线 交流负载线 Q1 Q1 Q Q2
第2章 2.3 交流负载线 iC / mA N 80 3 Q1 Q1 60 2.25 2.25 ic Q IB = 4 0 µA 1.5 1. 5 Q2 0.75 0.75 20 Q2 IC M uCE /V t 3 6 9 12 3 6 9 uCE /V 接负载后，Uom 减小, Au下降。 空载输出电压 uce (uo) UCE t

19 iC / mA iC / mA uCE /V uo波形 uce负半周变平 uCE /V uce (uo) ic正半周变平
3. 用图解法分析非线性失真 第2章 2.3 iC / mA iC / mA (1)静态工作点偏高引起饱和失真 ic正半周变平 80 A 3 Q1 Q IB = 60 A 2 Q2 40 A 1 20A IB = 0 t uCE /V uo波形 uce负半周变平 uCE /V 饱和失真 uce (uo) t

20 iB / µA iB / µA ib uBE / V uBE / V ube
(2)工作点偏低引起截止失真 第2章 2.3 (a)工作点偏低引起 ib失真 iB / µA iB / µA 设静态值 IB = 5 µA 在ube负半周t1 ~ t2时 间内， uBE小于死区 电压， iB =0 Q1 ib Q 5 uBE / V t1 t2 t Q2 uBE / V t1 t2 ube t

21 (b)工作点偏低引起 ic 、 uce (uo)失真
第2章 2.3 iC / mA iC =  iB 80 iC / mA 3 60 2.25 2.25 40 1.5 1. 5 Q1 0.75 0.75 20 ic Q IB = 5 µA 0.25 0.25 uCE /V Q2 t 3 9 12 6 uo波形 uCE /V uce (uo) 正半周 变平 截止失真 t

22 iB和 ic 的变化。 4. 放大电路的组成原则 (1) 为了不失真的放大交变电压信号, 必须给放大电路 设置合适的静态工作点。
第2章 2.3 4. 放大电路的组成原则 (1) 为了不失真的放大交变电压信号, 必须给放大电路 设置合适的静态工作点。 (2) 在输入回路加入ui 应能引起 uBE 的变化, 从而引起 iB和 ic 的变化。 (3) 输出回路的接法应当使ic 尽可能多地流到负载RL 中去, 或者说应将集电极电流的变化转化为电压的 变化送到输出端。 课堂讨论题：下面各电路能否放大交流电压信号？

23 uo uo ui ui VCC VCC T EB (b) (a) 图(b)中，有静态偏 置, 但ui被EB短路， 不能引起iB的变化，
第2章 2.3 RB VCC RC C1 C2 T RL uo ui EB (b) VCC RC C1 C2 T RL uo ui (a) 图(b)中，有静态偏 置, 但ui被EB短路， 不能引起iB的变化， 所以不能放大。 图(a)中，没有设置静 态偏置，不能放大。

24 uo ui 图(c)中，有静态偏置, VCC 有变化的iB和ic, 但因 没有RC ，不能把集电 极电流的变化转化为 电压的变化送到输出
第2章 2.3 图(c)中，有静态偏置, 有变化的iB和ic, 但因 没有RC ，不能把集电 极电流的变化转化为 电压的变化送到输出 端,所以不能放大交流 电压信号。 VCC C2 T RL uo ui RB (c) C1

25 rbe称为三极管的输入电阻，可 rbe = 200 () +(1+ )
微变等效电路法 第2章 2.3 三极管在小信号(微变量)情况下工作时,可以在静态工作 点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲 线,三极管就可以用线性双口网络来等效代替. 1、三极管的微变等效电路 Q iB uBE  iB uBE o (忽略uCE变化对输入特性的影响) uBE = ube uBE – UBE  iB ib = iB – IB rbe = uBE  iB = ube ib rbe称为三极管的输入电阻，可 用下式来估算： rbe = 200 () +(1+ ) 26(mV) IE (mA)

26 rce称为三极管的输出电阻，可由输出特性得到。
第2章 2.3 当工作点由Q1变化到时Q2时，由iB所引起的 iC的变 量为iC´ ,由uCE变化所引起的iC的变化量为iC″ ,则 iC uCE iC = iC´+ iC″ uCE  iB = + rce IB2 iC″ iC′ Q2 ic =  ib + rce uce iC IB1 此时因uCE减小, iC″为负值. Q1 uCE rce称为三极管的输出电阻，可由输出特性得到。

27 uce rce= iC iC ic iC uCE = 在输出特性上求 rce uCE uCE 由于三极管的输出特性
第2章 2.3 在输出特性上求 rce rce= uCE iC = uce ic iC uCE iC 由于三极管的输出特性 比较平直， rce阻值很 大，约为几十千欧。 uCE

28 rbe ube ib ic ib uce ic  ib rce uce ube ube rbe ib ic uce
= ube ib ic 第2章 2.3 根据 C ib uce ic =  ib + rce  ib B uce ube 可画出三极管的微变等效电路 E ube rbe E B C  ib ib ic rce uce

29 三极管的微变等效电路只能用来分析放大电路变化量
第2章 2.3 由于 rce阻值比输出端的负载大很多,通常可视为开路, 从而得到简化的微变等效电路 C B ic rce ib  ube rbe ib uce E 三极管简化的微变等效电路 三极管的微变等效电路只能用来分析放大电路变化量 之间的关系。

30 ui uo ii ib ic uce ube us rbe ri
2、放大电路的微变等效电路 第2章 2.3 先画出放大电 路的交流通路 T ui uo RC ii ib ic uce ube RL RS us RB 将交流通路中 的三极管用其 微变等效电路 来代替。 基本放大电路的微变等效电路 rbe E B C Ii • Uo ri Ib  Ic Ui Us IRB RC RL RB RS

31 rbe ri rbe Au rbe Aus= 3、电压放大倍数 Ii Ic IRB Ib  Uo Ui Us – Ib Uo Ui Uo
第2章 2.3 基本放大电路的微变等效电路 rbe E B C Ii • Uo ri Ib  Ic Ui Us IRB RC RL RB RS （1）电压放大倍数 Au • = rbe （RC//RL） Uo Ui Ib – = – （RC//RL） rbe Aus= • (2) 称为源电压放大倍数。 Uo Us

32 ri rbe ri ri 4、放大电路的输入电阻 Ii Ic IRB Ib  Uo Ui Ib Ui Ii RB RC RL
第2章 2.3 Ii • B C Ic • IRB • Ib • Uo • Ui • RB rbe Ib •  RC RL E ri = Ii • ri Ui 放大电路的输入电阻定义为： 对基本放大电放大电路 ri = RB // rbe

33 ro rbe ro ro 放大电路 5、放大电路的输出电阻 I U Ui I IRC  Ib U Ui Ib U  I
第2章 2.3 放大电路 对负载而言,放大电 路相当于一个具有內阻 的信号源，这个信号源 的內阻就是放大电路的 输出电阻。 RS I • U • Ui • =0 ro I • RS IRC • U • rbe Ib •  =0 Ib • =0 RB Ui • =0 RC ro 可用外加电压法求ro ro = RC  U • I 外加电压 在rbe中产生的电流为0 U •

34 2.4 工作点稳定的放大电路 2.4.1 温度对静态工作点的影响 ICEO ICEO 而 IC =  IB + ICEO ，
2.4 工作点稳定的放大电路 第2章 2.4 温度对静态工作点的影响 IC / mA IC / mA 60 C o 温度升高引起 ICEO 和 增加 40µA IB = 0 20 60 25 C o 3 3 80 Q 60 2 2 Q 40µA 1 1 20 IB = 0 ICEO ICEO UCE /V UCE /V 工作点上移， 靠近饱和区。 温度对三极管输出特性的影响 UBE RB VCC – IB = 在基本交流放大电路中， 固定不变， 而 IC =  IB + ICEO ， 所以温度升高时将引起IC 增加。

35 对于设计好的电路均能满足 I1>> IB , I2 >> IB , 可以
分压式偏置电路 第2章 2.4 直流通路 B RC IC UCE RB1 IB VCC IE I1 I2 RB2 RE VCC 电路组成 RB1 RC C2 + C1 + T RB2 RS uo RL + CE us RE 1. 稳定静态工作点的原理 对于设计好的电路均能满足 I1>> IB , I2 >> IB , 可以 RB1 VB = VCC RB2 + 认为 I1 ≈ I2 则

36 VB – VE UBE IC  IB 2 .静态分析和动态分析 Au VCC 温度升高 IC IE VE  UBE 
= VB – VE 第2章 2.4 B RC IC RB1 IB VCC IE RB2 RE 温度升高 IC IE VE  UBE  IC  IB UCE 2 .静态分析和动态分析 例：在分压式偏置电路中，已知：VCC =12V，RB1= 30K, RB2 = 10K, RC =4K, RE =2.2K, RL =4K, CE = 100µF , C1 = C2 = 20µF ,三极管的 = 50。 要求：（1）计算静态值 IB 、 IC 和 UCE ； （2）计算 和 ro 、ri Au •

37 VB UBE VB IC≈ IE IC IB UCE = VCC–ICRC–ICRE 解：（1）可用估算法求静态值 B RC IC RB1
第2章 2.4 解：（1）可用估算法求静态值 B RC IC RB1 IB VCC IE RB2 RE VB = VCC RB1 RB2 + = 12 10 30+10 = 3V = VB – UBE RE 3– 0.6 2.2 = 1.09 mA IC≈ IE IB =  IC 1.09 50 21.8 µA 直流通路 UCE = VCC–ICRC–ICRE = 12–1.09(4+2.2)=5.24V （2）动态分析 画出微变等效电路

38 rbe = 200 +(1+ ) rbe ri ro = RC= 4 k
第2章 2.4 rbe Ib • Ib •  RC RL Uo • Ui • RB1 RB2 分压式偏置电路的微变等效电路 rbe = 200 +(1+ ) 26 IE =  1.09 =1.42k __ Au= –  RC//RL rbe = – 50  4//4 1.42k = – 70.4 • ri = RB1 // RB2 // rbe =30//10//1.42=1.19 k ro = RC= 4 k

39 uo us Au 例：分析RE1对 和 ri 的影响 VCC RC RB1 C2 C1 RS RE1 RL RB2 RE2 T
• 和 ri 的影响 第2章 2.4 VCC RC RB1 C2 C1 T RS RE1 RL uo RB2 us RE2 +

40 = RB1 // RB2 // [rbe +（1+ ）RE1 ]
画出微变等效电路 第2章 2.4 rbe Ib • •  Ib RC RL Uo • RB2 Ui • RB1 RE1 ri Au= – RC// RL rbe • +（1+ ）RE1 ri = RB1 // RB2 // = RB1 // RB2 // [rbe +（1+ ）RE1 ] RE1使Au减小， ri增加。

41 2.5 阻容耦合多级放大电路 及其频率特性 uo us 2.5.1 阻容耦合多级放大电路 第二级 第一级 以两级阻容耦合放大电路为例 VCC
第2章 2.5 2.5.1 阻容耦合多级放大电路 以两级阻容耦合放大电路为例 RB1 RC1 C1 C2 RS T1 RB2 RE 1 + CE us VCC RB3 RC2 C3 T2 RL uo 第一级 第二级

42 ri2 rbe1 rbe2 ri = ri1 = RB1 // RB2 // rbe1 ro = ro2 = RC2
两级阻容耦合放大电路的微变等效电路 第2章 2.5 RS Uo1 • • Ib2 Ui • • Ib1 Ui2 •  • Ib1 RB1 RB2 rbe1 RC1 RB3 RC2 rbe2 RL  • Ib2 US • Uo • ri2 1. 电压放大倍数 Au = Au1 Au2 • Au1= –1 RC1// ri2 rbe1 • Au2 = –2 • RC2//RL rbe2 ri = ri1 = RB1 // RB2 // rbe1 2. 输入电阻 ro = ro2 = RC2 3. 输出电阻

43 uo ui 2.5.2 阻容耦合放大电路的频率特性 1. 单级放大电路的频率特性 放大电路放大倍数的幅值随频率变化的关系称为幅频
第2章 2.5 放大电路放大倍数的幅值随频率变化的关系称为幅频 特性；输出信号与输入信号的相位差 随频率变化的 关系称为相频特性。 1. 单级放大电路的频率特性 VCC RC C2 RB + C1 + CO T uo ui RL

44 rbe Ib  Ib Uo Ui RC RL C2 C1 RB CO (1) 中频段 在中频段这段频率范围内，满足：
第2章 2.5 CO Ib •  Ib • rbe Uo • Ui • RB RC RL E 中频段的微变等效电路 (1) 中频段 在中频段这段频率范围内，满足： XC1<< (RB//rbe) , XC2 << RL , XCO >> RL 所以 C1 、 C2可视为短路, CO可视为开路。 电压放大倍数的幅值与相位均与不随频率变化。

45 电压放大倍数的幅值下降， 由 -180向 -90变化。
C2 C1 第2章 2.5 RL Ib •  Ib • rbe Uo • Ui • RB RC E 低频段的微变等效电路 C1 、C2不可视为短路, CO可视为开路。 (2) 低频段 电压放大倍数的幅值下降， 由 -180向 -90变化。 C1、 C2 可视为短路, CO的分流作用不可忽视，同时  随频率升高而下降，引起电压放大倍数的幅值下降，由 -180向 -270变化。 (3) 高频段

46 fH fL fL fH Au Auo 0.707Auo f  f 通频带 中频段 低频段 高频段 单级放大电路的频率特性 第2章 2.5
第2章 2.5 中频段 低频段 高频段 Auo 0.707Auo 通频带 f fL fH  fL fH f –90º – 180º – 270º 单级放大电路的频率特性

47 2. 多级放大电路的频率特性 Auo = Auo1 Auo2 Au1 = 0.707 Auo1 Au2 = 0.707 Auo2 Au =
2. 多级放大电路的频率特性 第2章 2.5 中频段两级阻容耦合放大 电路总电压放大倍数: Au1 Auo1 0.707Auo1 Auo = Auo1 Auo2 • 通频带1 在下限频率 fL1 = fL2 处 fL1 fH1 f Au2 Au1 = 0.707 Auo1 Auo2 Au2 = 0.707 Auo2 0.707Auo2 通频带2 总电压放大倍数下降为 Au = Au1 Au2 • fL2 fH2 f Au = 0.707 Auo1 0.707 Auo2 • Auo = 0.5 Auo 0.707Auo 通频带 变窄 所以 fL> fL1 , fH < fH 1 同理 0.5Auo 故通频带变窄了 fL1 fL fH fH1 f

48 uo ui 2.6 射极输出器 2.6.1 静态分析 – VCC IB IE =(1+  ) IB UCE = VCC – IERE
第2章 2.6 从发射极和地之 间取输出电压。 VCC RB C1 静态分析 + C2 T + RE UCE UBE RB IB VCC IE 直流通路 RS ui RE RL uo IB = VCC – UBE RB+(1+ )RE IE =(1+  ) IB UCE = VCC – IERE

49 uo us 2.6.2 动态分析 RL RC RS RB 由交流通路可以看出，对交流信号而言，集电极C接地，
动态分析 第2章 2.6 E B T uo RC RL RS C us RB 射极输出器的交流通路 由交流通路可以看出，对交流信号而言，集电极C接地， 集电极是输入、输出电路的公共端，所以射极输出器是 共集电极放大电路。

50 ri =RB //[rbe + (1+)(RE//RL)]
射极输出器的微变等效电路 第2章 2.6 B C RS Ib • rbe Ib • E Ui • Ie • RB Us • Uo • RE RL ri ri Au= (1+)(RE//RL) • rbe + (1+)(RE//RL) 1. 电压放大倍数 ri =RB //[rbe + (1+)(RE//RL)] 2. 输入电阻

51 ro ro rbe rbe rbe  Ib  Ib ro rbe rbe rbe 3. 输出电阻 // RE RB RS RE Ib U
3. 输出电阻 第2章 2.6 RB rbe RS RE Ib •  Ib U I I ' ro B C E 计算输出电阻的电路 Ib • = U RS // RB+ rbe = U • R'S + rbe 式中 R'S = RS // RB  Ib I ' • = Ib + =（1+） Ib • =（1+） R'S + rbe U • 所以 ro = U • I ' （1+） R'S + rbe rbe = 输出电阻 ro // RE （1+） R'S +

52 （2） 输出电压与输入电压同相，具有跟随作用。 可以用射极输出器作多级放大电路的输入级、输出级或中间级。
第2章 2.6 射极输出器的特点： （1） 电压放大倍数小于1，但近似等于1。 （2） 输出电压与输入电压同相，具有跟随作用。 （3） 输入电阻高。 （4） 输出电阻低。 射极输出器的应用 可以用射极输出器作多级放大电路的输入级、输出级或中间级。 用射极输出器作输入级时，因其输入电阻高，可以减小放大电 路对信号源的影响；作输出级时，利用它输出电阻低的特点， 可以稳定输出电压，提高带负载能力；将射极输出器接在两级 共发射级放大电路之间，可以起阻抗变换作用，改善整个放大 电路的性能。

53 第2章 2.6 例：在图(a)所示电路中，已知 1=50，rbe1= 0.96k，（1）当负载RL变化50%，即由3k变为1.5 k 时，试计算电压放大倍数的相对变化量；（2）如果在这个放大电路和负载之间加一级射极输出器作输出级，如图（b）所示，并已知：三极管T2的2 =50， rbe2=1k，再计算RL变化50%时，总电压放大倍数的相对变化量。 VCC RB1 RC C1 C2 T RL uo RB2 RE + CE 12k 2k 27k 3k ui （a）

54 ui uo rbe rbe Au= –1 Au= –1 VCC （b） 解： （1）只有第一级: 当 RL =3k 时 RC1//RL
第2章 2.6 RB3 RC +15V RB1 3k C2 300k + C1 27k T2 + T1 C3 + RB2 ui + RE1 RE2 uo 12k RL CE 3k 2k （b） 解： （1）只有第一级: 当 RL =3k 时 Au= –1 RC1//RL rbe = – 50 3//3 0.96 = – 78 • 当 RL =1.5k 时 Au= –1 RC1//RL rbe = – 50 3//1.5 0.96 = – 52 •

55 ri2 =RB3 //[rbe2 + (1+2)(RE2//RL)]
电压放大倍数的相对变化量 第2章 2.6 | Au | | Au | = |–52– (– 78) | |–78 | =33.3% (2) 画出两级放大电路的微变等效电路 rbe1 RC1 RB1 RB3 rbe2 2Ib2 • Ib1 Ib2 RB2 RL RE2 Uo ri2 1 Ui 当RL =3k 时 ri2 =RB3 //[rbe2 + (1+2)(RE2//RL)] =300//[1+(1+50)(3//3) ]=61.6 k 

56 rbe1 rbe2 + (1+2)(RE2//RL) ri2 =300//[1+(1+50)(3//1.5) ]=44.3 k 
RC1// ri2 Au1= –1 rbe1 • = – 50 3//61.6 0.96 = – 149 第2章 2.6 Au2= (1+2)(RE2//RL) • rbe2 + (1+2)(RE2//RL) = (1+50)(3//3) 1+(1+50)(3//3) =0.987 Au = Au1 Au2 • =(– 149)0.987= – 147 当RL =1.5k 时 ri2 =300//[1+(1+50)(3//1.5) ]=44.3 k  Au1 • = – 50 3//44.3 0.96 = – 146 Au2 • = (1+50)(3//1.5) 1+(1+50)(3//1.5) =0.98 Au = Au1 Au2 • =(– 146)0.98= – 143 .

57 =2.72% 电压放大倍数的相对变化量 | Au | | – 143 – (– 147) | =———————— | Au |
第2章 2.6 | Au | | Au | =———————— | – 143 – (– 147) | | – 147 | =2.72% 可见在负载变化相同的情况下，接入射极输出器作输出级 后，电压放大倍数的稳定性明显提高了。尽管射极输出器 本身的电压放大倍数近似等于1，但由于它的输入电阻高， 提高了第一级的电压放大倍数，因而总电压放大倍数比单 独用第一级时也提高了很多。 射极输出器是一个深度电压串联负反馈放大电路(见3.5节)。

58 在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率 通常采用互补对称式功率放大电路，分为无输出电容和
2.7 功率放大电路 第2章 2.7 在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率 放大电路的基本要求是： (1) 输出功率尽可能大 (2) 效率要高 效率定义为  PO PE 100% = 交流输出功率 直流电源功率 100%= (3) 非线性失真要小 通常采用互补对称式功率放大电路，分为无输出电容和 有输出电容两种方式。

59 iC iC uCE uCE iC uCE 2.7.1功率放大电路的三种工作状态 t t t (1)甲类工作状态 (2)甲乙类工作状态
第2章 2.7 (1)甲类工作状态 (2)甲乙类工作状态 t uCE iC IB=0 Q t uCE iC Q IB=0 t uCE iC Q IB=0 (3)乙类工作状态

60 在ui正半周, T1导通, T2截止, T1的集电极电流ic1流过负载RL
2.7.2 互补对称功率放大电路 第2章 2.7 ui 1.无输出电容的互补对称功率 放大电路(OCL电路) (1) 原理电路 t iL Ec1 Ec2 RL ic2 ic1 ui T1 T2 iL t 在ui正半周, T1导通, T2截止, T1的集电极电流ic1流过负载RL 在ui负半周, T1截止, T2导通, T2的集电极电流ic2流过负载RL

61 iB1 iB uBE2 uBE1 iB2 uBE2 uBE1 t t 交越失真的产生 交越失真 t3 t1 t2 t4
第2章 2.7 交越失真的产生 iB1 iB 交越失真 o uBE2 t o t3 uBE1 t1 t2 t4 iB2 由于三极管T1 、 T2 没有静态偏压，在 发射结电压小于死 区电压时，产生交 越失真。 o uBE2 t1 uBE1 t2 t3 t4 t

62 uo iC2 ui T1 + Vcc1 R1 iC1 RP D1 RL D2 T2 R2 (2) 设置静态偏置消除交越失真 偏置电路由二
(2) 设置静态偏置消除交越失真 第2章 2.7 + Vcc1 R1 RP D1 D2 R2 偏置电路由二 极管D1 、 D2 电阻R1 、 R2 和电位器RP 组成。 T1 B1 iC1 uo RL T2 B2 iC2 ui –Vcc2

63 ui iC2 uC3 iL 2. 有输出电容的互补对称功率放大电路 iC1 (1) 原理电路 VCC UC
第2章 2.7 (1) 原理电路 VCC T1 B1 iC1 RC RB1 C3 T3 UC E1 + + uC3 C E2 ui RB2 + iL iC2 B2 CE RE T2 RL 为了保证负载电流正负半周对称，在静态时，必须通过调 节T3的静态工作点，使电容C上的电压UC等于VCC/2。

64 ui uC3 iL t t t o 电路中各点的静态值为 VB1= VB2 = VC3 = VCC /2 o
第2章 2.7 VB1= VB2 = VC3 = VCC /2 o t VE1= VE2 = UC = VCC /2 uC3 在ui正半周, 交直流总量uC3 减小，即uC3 < VCC /2,使T1 、 T2管的基极电位低于发射 极,因而T1截止, T2导通，这 时输出电容C起直流电源的 作用， T2的集电极电流 iC2 流过负载RL 。 UC3 o t iL 在ui负半周, T1导通, T2截止, T1的集电极电流iC1流过负载RL 。 o t

65 uo ui IC3 (2) 静态工作点的设置和稳定 VCC T1 D1 D2 T2 R1 B1 R2 C R3 A R4 RB1 B2 C1
(2) 静态工作点的设置和稳定 第2章 2.7 VCC R1 B1 T1 * R2 C + R3 A D1 R4 * RB1 D2 B2 T2 C1 uo T3 IC3 + RL ui + RB2 RE CE

66 ic1 ic ic ic2 ie ie=ie2 ic= ic1+ ic2 ib=ib1 ~ ib ie1=ib2 ic ~ ib
(3) 复合管 第2章 2.7 (a) T1为NPN型小功率管 复合管为NPN型 T2为NPN型大功率管 ic= ic1+ ic2 ic1 =1 ib1+ 2 ib2 ic =1 ib1+ 2 ie1 ic ib ie ic2 =1 ib1+ 2(1+ 1) ib1 T1 =1 ib1+ 2 ib1+ 1 2 ib1 ib=ib1 1 2 ib1 = 1 2 ib ~ T2 ie1=ib2 ie=ie2 复合管的等效电流放大 系数为 (a) ~  = ic ib 1 2

67 ie1 ie ic ie ic ic2 ic=ie2 ib ib=ib1 ib ic1=ib2 (b) T1为PNP型小功率管
第2章 2.7 (b) T1为PNP型小功率管 复合管为PNP型 T2为NPN型大功率管 复合管的等效电 流放大系数仍为 ie1 ie ic ib ie  = ic ib ≈ 1 2 ic2 T1 ib=ib1 T2 ic1=ib2 ic=ie2 (b)

68 2.7.3 集成功率放大电路简介 1. LM386的功能说明 增益设定 旁路 (1) 电源电压范围为4 —12V 输出 +Vcc
集成功率放大电路简介 第2章 2.7 1. LM386的功能说明 增益设定 旁路 (1) 电源电压范围为4 —12V 输出 +Vcc (2)1和8脚是电压增益设定端， 当1、8之间开路时，电压放大 倍数最小，为20（即电压增益 为26dB）；若在1、8之间接一 个10 µF的电容,电压放大倍数 最大,为200(46dB）;若将电阻R 与10 µF的电容串联后接在1、8 之间,当改变R值时,可使电压放 大倍数在20 —200之间改变。 8 7 6 5 LM386 1 2 3 4 增益设定 反相输入 同相输入 (3) 7脚是旁路端，用于外接 纹波旁路电容，以提高纹波抑制 能力。 地

69 2. LM386的典型应用电路 RP +Vcc 该电路采用同相 输入方式,R=1.2 k ， 电压放大 倍数等于50。 10µF
第2章 2.7 +Vcc 该电路采用同相 输入方式,R=1.2 k ， 电压放大 倍数等于50。 10µF 0.1µF + C4 + 250µF C2 C3 C + R 10µF 1.2k C1 0.05µF 扬声器 8 7 6 5 R1 LM386 10 输入 1 2 3 4 RP 10k

70 uo ui 2.8 场效应管放大电路 2.8.1 场效应管共源极放大电路 VG 1. 静态分析 UGS = VG – VS VG ID VG
2.8 场效应管放大电路 第2章 2.8 场效应管共源极放大电路 RG1 VG = VDD RG2 + 1. 静态分析 UGS = VG – VS +VDD = RG1 VDD RG2 + –ID RS RG1 RD C2 RG D + ID = VG – UGS RS C1 + uo G 当VG >> UGS时, S RL ui RG2 + RS ID VG RS ~ CS UDS = VDD – ID ( RD + RS ) 分压式自偏压共源极放大电路

71 ugs uds id g 2. 动态分析 (1) 场效应管的小信号简化模型 由场效应管的特性曲线可知， 当信号幅度较小时，跨导gm
第2章 2.8 2. 动态分析 (1) 场效应管的小信号简化模型 S D G ugs g m id uds 由场效应管的特性曲线可知， 当信号幅度较小时，跨导gm 可视为常数,因而可用一个线 性的电压控制电流源来等效 代替场效应管,即是场效应管 的小信号简化模型。

72 画出分压式自偏压共源极放大电路的微变等效电路
第2章 2.8 G D RG RL Uo • Ui • RD Ugs g m Ugs RG1 RG2 S (2) 电压放大倍数 Uo • Ui Au = –gm（RD//RL） ri =RG + RG1 // RG2 (3) 输入电阻 ro = RD (4) 输出电阻

73 ui uo 2.8.2 场效应管源极输出器 +VDD 它是一个共漏极放大电路，静态值的估算方法与共源极放大电路相同。 动态分析： RG1 D
场效应管源极输出器 第2章 2.8 +VDD RG1 RG D C1 + C2 G + S ui uo RG2 RS RL 它是一个共漏极放大电路，静态值的估算方法与共源极放大电路相同。 动态分析：

74 ri =RG + RG1 // RG2 Au 1、电压放大倍数 gm（RS//RL） 2、输入电阻 g Ui ___ Uo = Ui
源极输出器的微变等效电路 第2章 2.8 RL RG1 Uo • RG2 G D S RG Ugs g m RS Ui 1、电压放大倍数 Uo • Au = gm（RS//RL） 1+gm（RS//RL） Ui ___ ri =RG + RG1 // RG2 2、输入电阻

75 ro= 3、输出电阻 g U 1 =RS// gm I RG1 U RG2 G D RG Ugs · RS S I IRS I´
第2章 2.8 3、输出电阻 RG1 U • RG2 G D RG Ugs g m RS S I IRS I´ 计算输出电阻的电路 ro= U • I =RS// 1 gm