第三章 多级放大电路
第三章 晶体三极管(BJT)及放大电路基础
•
• • • •
（2）、利用输出特性画iC和uCE波形 交流负载线 a、空载时RL=∞ 交流负载线与直流负载线重合，动态工作点在 交流负线上移动，斜率——1/RC • uCE=EC-IC*RC
• b、RL不等于∞ / • 放大电路的交流负载电阻RL =RC‖RL • 交流负载线作法：过Ｑ点作一条斜率 / 为-1/RL 的直线
L be
如果电路如下图所示，如何分析？
+EC RB1 C1 RC C2
T
RL
ui
RB2 RE2
RE1 CE
uo
动态分析： +EC
RB1
C1
RC
C2 T RL
RB1 ui
RB2
RE1
RL
uo RC
ui
RB2 RE2
RE1 CE
uo
交流通路
交流通路：
ui
RB1
RB2
RE1
RL
uo RC
Ii
微变等效电路： Ui
iB /uA iB /uA
60 40 20
iC /mA iC /mA
交流负载线
Q` Q IBQ Q`` vBE/V vBE/V
ICQ t
Q` Q
60uA 40uA
Q`` 20uA vC E/V vC E/V
t
VBEQ t
VC EQ t
3. 非线性失真 1) 截止失真 Q点过低，信号进入截止区
iC 放大电路产生 截止失真 输入波形 uCE
§3.3 图解分析法
2. 用图解法确定Ｑ点
• 1) 给出输入特性，输出特性曲线 • 2) 画出直流通路：标出IBQ，ICQ，UBEQ，UCEQ • 3) 利用输入特性曲线来确定IBEQ和UBEQ • 基极偏置线：UBE=EC-IB*RB 与输入特性曲线的交点对 应的IBQ，UBEQ • 4) 利用输出特性曲线来确定ICQ和UCEQ • 直流负载线：UCE=EC-IC*RC 与输出特性曲线中IBQ 线 的交点确定ICQ、UCEQ
模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C和共B电路、多级放大器
模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器主 题：课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器 学习时间：2016年4月18日－4月24日内 容：我们这周主要学习课件第三章半导体三极管及放大电路基础第5-8节共C 和共B 电路、多级放大器的相关内容。
请同学带着以下问题学习：如何分析共C 组态放大电路及多级放大器？一、学习要求掌握共C 组态放大电路的静、动态分析方法；能用小信号等效电路法求指标；掌握多级放大器的静、动态分析和电压放大倍数的计算。
重点：共C 组态放大电路的分析方法；多级放大器的参数计算方法 难点：多级放大器的静、动态分析二、主要内容1．共C 和共B 电路（1）共集电极放大电路（射极输出器）输入信号加在基极和集电极之间，输出信号由发射极和集电极之间取出，集电极是输入、输出回路的共同端。
共集电极电路又称为射极输出器、电压跟随器。
①静态工作点分析CC BEB b e =(1)V U I R R β++－C B I I β=CE CC e E =U V R I －+-u o +-R S u②动态分析电压放大倍数 'o L u 'i e L (1+)==1(1+)b U R A U r R ββ≈+其中，'L e L R R R =∥输入电阻 'i b be L [(1+)]r =R r R β+∥ 输出电阻 s b beo e 1+R R r r R β+=∥∥共集电极放大电路的特点：● 电压增益小于而接近于1，输出电压与输入电压同相； ● 输入阻抗高，输出阻抗小。
射极输出器的应用：● 放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。
● 放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。
● 放在两级之间，起缓冲作用。
2.共基极电路输入信号加在发射极和基极之间，输出信号由集电极和基极之间取出，基极是输入、输出回路的共同端。
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第三章 放大电路基础
电路中各元件的作用如下:
（1）集电极电源UCC: 其作用是为整个电路提供能源,
保证三极管的 发射结正向偏置, 集电结反向偏置。
（2）基极偏置电阻Rb: 其作用是为基极提供合适的偏
置电流。
（3）集电极电阻Rc: 其作用是将集电极电流的变化转
换成电压的变 （4）耦合电容C1、 C2: 其作用是隔直流、 通交流。 （5）符号“⊥”为接地符号, 是电路中的零参考电位。
.
Ro
=
Vo
.
RL ,
Io
VS 0
(3.05)
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第三章 放大电路基础
四、 通频带
放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低
频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降
到中频电压放大倍数A0的 1/ 2 时，即 A (fL)A (fH)A 2 0 0.7A 0
(3.06)
图 3－4 通频带的定义
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第三章 放大电路基础
(2) 直流通道和交流通道
(a)直流通道
(b)交流通道
图 3－6 基本放大电路的直流通道和交流通道
直流通道 交流通道
流信BR向电号、c//外源而若ER能即向L看时言直和通能外，，，流偏过通看有没其电置交过，直有上源电流直有流压的内阻的流等负降交阻R电的效b载。流为路。通的电设压零通道交阻降，C道。1流，近交、。从负C似流R如2C载c为电足从、、电零流够CRB阻、b、。流大。，E在过，交直对 流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。
第三章 放大电路基础
第三章 放大电路基础
3.1 放大电路的基本知识 3.2 三种基本组态放大电路 3.3 差分放大电路 3.4 互补对称功率放大电路 3.5 多级放大电路
第三章 放大电路的频率特性
Po • 功率增益 Ap (dB ) = 10 lg P (dB ) i
• 式中， lg是以 为底的对数。 式中， 是以10为底的对数。 是以 为底的对数
• 值得指出的是，如果仅取以10为底的对数，例 值得指出的是，如果仅取以 为底的对数 为底的对数， 无单位”的 必须再乘以20后 如： = lg U o ，是“无单位 的，必须再乘以 后， 无单位 A
• 在横坐标采用 在横坐标采用Lgf时，对数频率特性的主要优点是 时 可以扩宽视野， 可以扩宽视野，在较小的坐标内表示宽广的频率 范围的变化情况， 范围的变化情况，同时将低频段和高频段的特性 都表示得很清楚，而且作图方便， 都表示得很清楚，而且作图方便，尤其对于多级 放大电路更是如此。 放大电路更是如此。因为多级放大电路的放大倍 数是各级放大倍数的乘积，故画对数幅频特性时 数是各级放大倍数的乘积， 只需将各级对数增益相加即可。 ，只需将各级对数增益相加即可。多级放大电路 总的相移等于各级相移之和， 总的相移等于各级相移之和，故对数相频特性的 纵坐标不再取对数。 纵坐标不再取对数。
3.1 频率特性的一般概念
• 3.1.1频率特性的概念 频率特性的概念
– 1.幅频特性和相频特性 幅频特性和相频特性 • 由于电抗性元件的作用，使正弦波信号通过放大 由于电抗性元件的作用， 电路时，不仅信号的幅度得到了放大， 电路时，不仅信号的幅度得到了放大，而且还将 产生一个相位移。此时，电压放大倍数A 产生一个相位移。此时，电压放大倍数 u可表示 为： • Au = Au （f）∠ϕ ( f ) ）
• RC高通电路的对数相频特性如图 高通电路的对数相频特性如图3.1.3（b）所示， 高通电路的对数相频特性如图 （ ）所示， 0 的直线； 在 f ≠ f （ f > 10 f L）时， ϕ 是一条 0 的直线；在 f = f L L 的直线； （ f < 0.1 f L）时，ϕ 是一条900 的直线；在 0.1 f L 之间， 与10 f L 之间，可用一条斜率为 −450 十倍频的直线 来表示。 来表示。由3条直线组成的折线就是它的相频特性 条直线组成的折线就是它的相频特性 曲线，图中的粗线也是加以修正后的实际相频特 曲线， 性曲线。 性曲线。
第三章(二)三种基本组态放大电路解析
uo ib RL RL Au ; ui rbeib rbe RC / / RL ) ( RL
源电压放大倍数 uo uo ui ui Ri Au Aus Au us ui us us Rs Ri
2.输入电阻
ui Ri RB1 / / RB 2 / / rbe ii
课堂练习：
P123:自测题：3.1（3）；3.2（2,3,4）；3.3（1，2）
课外作业： P125.3.2,P126.3.5,P127.3.7,3.9
预习资料：P85～P96 预习作业（准备下堂课回答的问题） 1、什么叫零点漂移、温度漂移？什么叫差分放大电路的失调？ 2、什么是差模信号？什么是共模信号？什么是共模抑制比？
I CQ I EQ
稳定Q点的原理：
T
IC IC
UE IB
UBE
方法2.利用戴维宁定理求 IBQ
VCC
RB 2 VCC ; RB1 RB 2 RB1 RB 2 ; RB1 RB 2
RB1 / / RB 2 RB
RB I BQ U BEQ RE I EQ VCC I BQ U BEQ RE (1 ) I BQ ; RB I BQ U BEQ VCC (1 ) RE RB
C C C
RE(发射极电阻)：
稳定静态工作点“ 电解电容器。Q ”
CE(发射极旁路电容)：
短路交流，消除 RE 对电压放大倍数的影响
（二）直流分析 断开放大电路中的所有电容，即得到直流通路， 如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直电流通路。 电路工作要求：I1 (5 10)IBQ，UBQ (5 10)UBEQ 求静态工作点Q： 方法1.估算：
模拟电子技术基础-总复习最终版
其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外，uN
R R Rf
uo，uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示，各引入那种组态的负反馈？设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V，填表。
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5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为：-R2/R1。
（3）交流负反馈是指 。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中存在的负反馈
解：（1）D （2）B （3）C
4、选择合适答案填入空内。
A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；
解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中，已知晶体管β，rbe，RB，RC=RL，VCC。
（1）估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）当考虑信号源内阻为RS时，Aus的数值。
6. 电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。
第三章 放大电路基础
它必然通过静态工作点Q ； 其斜率为1/RL
iC iC ICQ ic
+ vi
ic ib T Rb + vce Rc RL + vo
由交流通路可得:
图3.3.3 交流通路
' vce ic ( Rc // RL ) ic RL
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图解法
（3）. 波形非线性失真的图解分析
因三极管饱和而产生的失真称为饱和失真
图3.3.6 饱和失真的波形 (a) 输入回路的失真波形 (b) 输出回路的失真波形 三极管的截止失真及饱和失真都是由于三极管特性曲线的非线 性引起的，因此称为非线性失真。
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图解法
（4）. 图解分析法的适用范围
• 图解法特点: 直观、形象
静态工作点
U CC U BE I BQ RB I CQ βIBQ U CEQ U CC R C I CQ
二、由图解分析法确定静态工作点
1、用输入特性曲线确定
I BQ
U BEQ
iBU CC RbQ NhomakorabeaIBQ O
VBEQ
U CC
vBE
二、由图解分析法确定静态工作点
例3.1：在例3.1图（a）所示放大电路中，设输出特 性曲线分别如图例3.1（b）所示V， k ， k 。 试用 图解法确定该电路的静态工作点。
书本P42
3.2.3 共发射极放大电路的动态分析
1.图解法
在三极管的伏安特性曲线上，通过作图对放 图解法 大电路的输入输出波形关系进行分析。
图解法分析思路
动态
+ vi Rb T
第三章 放大电路的频率特性
第三章放大电路的频率特性本章研究输入信号的频率不同时，对放大电路电压放大倍数的不同影响及线性失真问题。
着重分析电路参数对放大电路通频带的影响。
本章内容：3.1 频率特性的一般概念3.2 三极管的频率特性3.3 共发射极放大电路的频率特性3.4 多级放大电路的频率特性本章要点：1. 放大电路频率特性的概念2. 三极管的频率参数3. 电路参数对放大电路通频带的影响4. 多级放大电路的通频带与级数的关系电子课件三:放大电路的频率特性课时授课教案一授课计划批准人：批准日期：课序：7 授课日期：授课班次：课题：第三章第3.1节频率特性的一般概念目的要求：1. 了解信号频率对电压放大倍数的影响。
2. 了解放大电路产生线性失真的原因。
3. 掌握影响放大电路通频带的因素。
重点：影响放大电路通频带的因素难点：线性失真教学方法手段：结合电子课件讲解教具：电子课件、计算机、投影屏幕复习提问： 1. 电容和电感元件的阻抗与频率的关系？2. 何谓三极管的PN结结电容？课堂讨论：RC滤波电路的特性？布置作业：课时分配：二 授课内容3.1 频率特性的一般概念3.1.1 频率特性的概念下面以共发射极放大电路为例进行分析。
当输入信号的频率不同时，不仅放大电路电压放大倍数的模不一样，而且输入电压与输出电压的相位关系（简称相移）也不一样。
一、 中频段在中频段，即通带内，因为耦合电容和旁路电容的容量较大，其容抗可忽略不计，把他们视为短路；又因为极间分布电容（含ＰＮ结结电容）很小，其容抗很大，可把他们视为开路；感抗视为短路。
可认为电压放大倍数基本与频率无关而保持定值，输入电压与输出电压反相位。
二、低频段当输入信号的频率逐渐降低时，耦合电容和旁路电容的容抗逐渐增大，不能把它们视为短路，如图３-1(a)所示。
电压放大倍数的模随频率的降低而减小，输出电压与输入电压之间的相移也发生变化，不再保持o180的关系。
当放大倍数降到中频段电压放大倍数的21时所对应的频率l f 为通频带的下限频率，如图3-2(a)所示，相移ϕ如图3-2(b)所示。
模电设计多级放大电路实验报告
摘要单级放大电路的电压放大倍数一般可以达到几十倍，然而，在许多场合，这样的放大倍数是不够用的，常需要把若干个单管放大电路串接起来，组成多级放大器，把信号经过多次放大，从而得到所需的放大倍数。
在生产实践中，一些信号需经多级放大才能达到负载的要求。
可由若干个单级放大电路组成的多级放大器来承担这一工作。
在多级放大电路的前面几级，主要用作电压放大，大多采用阻容耦合方式; 在最后的功率输出级中，常采用变压器藕合方式’;在直流放大电路及线性集成电路中，·常采用直接接藕合方式。
摘要 (2)第一章放大电路基础 (3)1.1 放大的概念和放大电路的基本指标：1.2 三种类型的指标第二章基本放大电路 (7)2.1 BJT 的结构 (7)2. 2 BJT的放大原理 (8)第三章多级放大电路 (9)3.1 多级放大电路的耦合方式 (9)3.2 放大电路的静态工作点分析 (11)3.3 设计电路的工作原理 (12)3.4计算参数 .......................................................................................................... .. (13)总结......................................................................................................................... (14)参考文献 ................................................................................................................ (14)第一章放大电路基础放大的概念和放大电路的基本指标：“放大”这个词很普遍，在很多场合都会发现放大的现象的存在。
第三章 放大电路基础练习
第三章放大电路基础一、单选题1. 图示电路（）A．等效为PNP管B．等效为NPN管C．为复合管，其等效类型不能确定D．三极管连接错误，不能构成复合管2. 关于基本共射放大电路中的静态工作点（简称Q点），下列说法中不正确的是（）。
A．Q点过高会产生饱和失真B．Q点过低会产生截止失真C．导致Q点不稳定的主要原因是温度变化D．Q点可采用微变等效电路法求得3. 把差分放大电路中的发射极公共电阻改为电流源可以（）A．增大差模输入电阻B．提高共模增益C．提高差模增益D．提高共模抑制比4. 图示电路中，为共发射极放大电路的是（）。
5. 差分放大电路由双端输入改为单端输入，则差模电压放大倍数（）。
A．不变B．提高一倍C．提高两倍D．减小为原来的一半6. 图示电路（）A．等效为PNP管，电流放大倍数约为β1B．等效为NPN管，电流放大倍数约为β2C．连接错误，不能构成复合管D．等效为PNP管，电流放大倍数约为β1β27. 乙类互补对称功率放大电路会产生交越失真的原因是（）A．输入电压信号过大B．三极管电流放大倍数太大C．晶体管输入特性的非线性D．三极管电流放大倍数太小8. 直接耦合电路中存在零点漂移主要是因为（）。
A. 晶体管的非线性B. 电阻阻值有误差C. 晶体管参数受温度影响D. 静态工作点设计不当9. 关于复合管，下述正确的是（）A．复合管的管型取决于第一只三极管B．复合管的输入电阻比单管的输入电阻大C．只要将任意两个三极管相连，就可构成复合管D．复合管的管型取决于最后一只三极管10. 图示电路中，出现下列哪种故障必使三极管截止（）。
A. R B1开路B. R B2开路C. R C短路D. C E短路11. 选用差分放大电路的主要原因是（）。
A．减小温漂B．提高输入电阻C．稳定放大倍数D．减小失真12.交越失真是（）A．饱和失真B．频率失真C．线性失真D．非线性失真13. 复合管的优点之一是（）A．电流放大倍数大B．电压放大倍数大C．输出电阻增大D．输入电阻减小14. 已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别为A1u和A2u，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝对值（）。