2009-7-26 电工电子学 B
分立元件放大电路南京工业大学信息科学与工程学院电子系第四章
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1、半导体器件
2、基本放大电路
3、放大电路中静态工作点的稳定
4、共集电极放大电路
5、多级放大电路第四章 分立元件放大电路
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基本要求理解半导体二极管、稳压二极管、
晶体三极管和 MOS场效应管的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极、共集电极单管放大电路静态工作点的作用和微变等效电路的分析方法；了解多级放大的概念。
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重点理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管 的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极的微变等效电路分析方法 。
难点
PN结的单向导电性，微变等效电路分析方法。
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第一节 半导体器件
PN结
半导体二极管
晶体三极管
场效应管
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一,PN结
本征半导体
杂质半导体
PN结的形成
PN结的单向导电性
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半导体,
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。最常用的半导体为硅和锗。
1、本征半导体半导体导电性能的特点,
热敏性,温度升高导电能力增强；
光敏性,光照增强导电能力增强；
掺杂后导电能力剧增。
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本征半导体,
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能,
(1)在绝对 0度和没有外界影响时,共价键中的价电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在,
具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为 自由电子,同时共价键上留下一个空位，称为 空穴 ---本征激发,
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本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
+4 +4
+4 +4
自由电子空穴束缚电子
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2、杂质半导体
本征半导体由于载流子数量极少，因此导电能力很低。
掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。
N型半导体
P型半导体
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N 型半导体掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。
自由电子称为多数载流子（多子），
空穴称为少数载流子（少子）。
+4 +4
+4+4+5
多余电子磷原子掺入五价元素在常温下即可变为自由电子返回失去一个电子变为正离子
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P 型半导体
+4 +4
+4+4+3
硼原子空穴掺入三价元素掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，空穴浓度远大于自由电子浓度。
空穴称为多数载流子（多子），
自由电子称为少数载流子（少子）。
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3,PN结的形成多子的扩散运动内电场 E
少子的漂移运动浓度差
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
P 型半导体
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
N 型半导体空间电荷区内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。
扩散的结果使空间电荷区变宽。
扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变,
空间电荷区也称 PN 结
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PN结的形成,
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起的时侯，由于交界面处存在载流子浓度的差异 → 多子扩散 → 产生 空间电荷区 和 内电场 → 内电场阻碍多子扩散，有利少子漂移,
当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，
即ＰＮ结。
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4,PN结的单向导电性
PN 结加正向电压（正向偏置,P 接正,N接负 ）时,PN 结处于正向导通状态,PN 结正向电阻较小，正向电流较大。
PN 结加反向电压（反向偏置,P接负,N接正 ）
时,PN 结处于反向截止状态,PN 结反向电阻较大，反向电流很小。
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二、半导体二极管
二极管的结构和类型
二极管的伏安特性
二极管的主要参数
二极管的应用
稳压二极管
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1、二极管的结构和类型
将 PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。 从 P区引出的电极称为阳极（正极），从 N区引出的电极称为阴极（负极）。
按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
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图 (c)是二极管的表示符号。
箭头方向表示加正向电压时的正向电流的方向，逆箭头方向表示不导通，体现了二极管的单向导电性能，其 文字符号为 D
D
（ c）符号
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2、二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指二极管两端的电压和 流过管子 的电流之间的关系。二极管本质上是一个 PN结，它具有单向导电性，
分 正向特性 和 反向特性 两部分。
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P N+ –
U
I
硅管 0.5V
锗管 0.2V
反向击穿电压 U(BR) 导通压降死区电压外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，
失去单向导电性。
正向特性
P N+–
反向特性非线性反向电流在一定电压范围内保持常数。
硅 0.6~0.8V
锗 0.2~0.3V
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3、二极管的主要参数
（ 1）最大整流电流 IFM
二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。
（ 2）最高 反向工作电压 URM
是保证二极管不被击穿而允许施加的最高反向电压，一般是反向击穿电压 1/2。
（ 3）最大 反向电流 IRM
指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差,IRM受温度的影响，
温度越高反向电流越大。
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4、二极管的应用二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性实现 整流、
检波、限幅、箝位、开关、元件保护、
温度补偿等。
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定性分析：判断二极管的工作状态 导通截止否则，正向管压降 硅 0.6~0.7V锗 0.2~0.3V
分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压 UD的正负。
若 V阳 >V阴 或 UD为正，二极管导通（正向偏置）
若 V阳 <V阴 或 UD为负，二极管截止（反向偏置）
若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零 相当于短路,反向截止时二极管相当于断开。
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ui > 8V 二极管导通，可看作短路 uo = 8V
ui < 8V 二极管截止，可看作开路 uo = ui
已知：
二极管是理想的，试画出 uo 波形。
V s i n18 tu i
u2
t?
18V
参考点
8V
例 1
D
8V
R
uoui
+ +
– –
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两个二极管的阴极接在一起求,UAB
取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。
V1阳 =－ 6 V,V2阳 =0 V,V1阴 = V2阴 = － 12 V
UD1 = 6V,UD2 =12V
∵ UD2 >UD1 ∴ VD2优先导通,VD1截止。
若忽略管压降，二极管可看作短路,UAB = 0 V
VD１
6V 12V3k?
B
A
VD2
mA43122DI
VD1承受反向电压为 － 6 V
流过 VD2
的电流为UAB
+
–
例 2
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符号
UZ
IZ
IZM? UZ
IZ
U
I伏安特性稳压管正常工作时加反向电压
+–
稳压管反向击穿后，
电流变化很大，但电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。
返回
5、稳压二极管
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主要参数
(1)稳定电压 UZ
稳压管正常工作 (反向击穿 )时管子两端的电压。
(2)电压温度系数?ｕ
环境温度每变化 1?C引起 稳压值变化的 百分数 。
(3)动态电阻
Z
Z
I
U
Zr
(4)稳定电流 IZ,最大稳定电流 IZM
(5)最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM
愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
Zr
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三、晶体三极管
三极管的结构与类型
三极管的放大原理
三极管的特性曲线
三极管的主要参数
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1,结构与类型
B
E
C
N
N
P
基极发射极集电极
P
N
P
集电极基极发射极
B
C
E
NPN型 PNP型后一页前一页返回
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符号：
B
E
C
IB I
E
IC
NPN型三极管
B
E
C
IB I
E
IC
PNP型三极管型号,3A,3C是 PNP3B,3D是 NPN
3A,3B是锗管 3C,3D是硅管后一页前一页返回
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三极管的连接方式,
方式 信号输入端输出端 共同端共基极 发射极 集电极 基极共发射极 基极 集电极 发射极共集电极 基极 发射极 集电极
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2、电流分配关系和放大原理
B
E
C
N
N
P
EB
RB
EC
RC
三极管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏从电位的角度看：
NPN
发射结正偏 VB>VE
集电结反偏 VC>VB
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IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
IC(mA) <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95
IE(mA) <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
通过实验及测量结果,得
BCE III
IC(或 IE)比 IB大得多,(如表中第三、四列数据 )
5.37
04.0
50.1
B
C
I
I
3.3806.0 30.2II
B
C
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40
04.006.0
50.130.2
B
C
I
I
晶体管的电流放大作用,IB的微小变化可以引起 IC的较大变化 (第三列与第四列的电流增量比 )。
实质,用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是 电流控制电流的放大器件。
电流放大倍数
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小结：
在晶体管中，不仅 IC比 IB大很多；当
IB有微小变化时还会引起 IC的较大变化
晶体管放大的外部条件－发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置
晶体管是 电流控制电流的放大 器件
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3,特性曲线三极管的伏安特性反映了三极管电极之间电压和电流的关系。要正确使用三极管必须了解其伏安特性。
后一页前一页返回输入特性输出特性
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实验线路输入回路 输出回路
E
B
I
CmA
A
V
UCEUB
ER
B
I
B E
CV
共发射极电路
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（ 1） 输入特性
IB(?A)
UBE(V)
20
40
60
80
0.4 0.8
UCE?1V
常数 CEUBEB UfI )(
特点,非线性死区电压：
硅管 0.5V，
锗管 0.2V。
工作压降：
硅 UBE? 0.6~0.7V
锗 UBE? 0.2~0.3V
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（ 2） 输出特性
IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?A当 UCE 大于一定的数值时，
IC只与 IB有关，
即 IC=?IB。
常数 BICEC UfI )(
此区域满足
IC=?IB 称为线性区（ 放大区 ），具有恒流特性。
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IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?AUCE?UBE,集电结正偏,?I
B?IC,称为 饱和区 。
此区域中 IC
受 UCE
的影响较大返回
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IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?A此区域中,
IB= 0,UBE< 死区电压，称为 截止区 。
为可靠截止，
常取发射结零偏压或反偏压。
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输出特性可划分为三个区，分别代表晶体管的三种工作状态。
1） 放大区 (线性区，具有恒流特性 )放大状态
IC =?IB,发射结正偏、集电结反偏。
2）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开
IB=0,IC?0,UBE< 死区电压发射结反偏或零偏、集电结反偏。
3） 饱和区 (管子处于饱和导通状态 )开关闭合
IB?IC,UCE?UBE,
发射结正偏,集电结正偏。
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BI
CI
B
C
E
0?BEU
截止
BC
II
BI?
B
C
E
放大
0?CEU
C
CC REI?
BI
B
C
E
饱和
0,0 BCBE UU
0,0 BCBE UU 0,0 BCBE UU
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4、主要参数
电流放大系数 β,
集 -基极反向截止电流 ICBO
集 -射极反向截止电流 ICEO
集电极最大允许电流 ICM
集 -射极反向击穿电压 U(BR)EOC
集电极最大允许耗散功率 PCM
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直流电流放大系数：
B
C
___
I
I
电流放大系数? 和 ___β
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为?IB，相应的集电极电流变化为?IC 。
BI
I C
交流电流放大系数：
一般小功率三极管 2 0 020 ~_ _ _
大功率三极管 10010 ~
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四、场效应管 ()
基本结构
工作原理
特性曲线
主要参数
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场效应管的分类
按结构特点分：
结型（ JFET）和绝缘栅型（ IGFET）
按导电沟道的不同还可分为：
N沟道和 P沟道，而绝缘栅型又可细分为 N
沟道增强型和耗尽型,P沟道增强型和耗尽型两种。
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N沟道增强型绝缘栅场效应管
结构及符号
工作原理
特性曲线
主要参数
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1、结构及符号
2SiO
DS G
B
N?N
Al
栅极
P型硅衬底源极 漏极衬底结构图以 —块掺杂浓度较低的 P型硅半导体作为衬底、利用扩散的方法在其上形成两个高掺杂的 N+型区，同时在 P型硅表面生成一层二氧化硅绝缘层。
S 源极
B 衬底
D 漏极
G
栅极符号图
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S 源极
B 衬底
D 漏极
G
栅极符号图
2SiO
DS G
B
N?N
Al
栅极
P型硅衬底源极 漏极衬底结构图注意：栅极是从二氧化硅表面引出的在图形符号中，漏极和源极间的虚线表示增强型（即,UGS=0时，
I=0），箭头方向表示 P
衬底指向 N沟道。
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2、工作原理绝缘栅场效应管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小,是 电压控制电流 的放大器件。
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1.UGS=0时，没有导电沟道当栅源短路 (即栅源电压
UGS=0时，源区 (N+型 )、衬底 (P
型 )和漏区 (N+型 )形成两个背靠背约 PN结，不管 ED的极性如何，
其中总有一个 PN结是反偏。如果源极 S与衬底相连接地，漏极接电源的正极，那么漏极与衬底之间的 PN结果也是反偏的，所以漏源之间没有形成导电沟道，
因此漏极电流 ID=0(相当于漏源之间的电阻很大 )。
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2.UGS>UGS（ th） 时，出现 N沟道当栅源电压 UGS达到一定数值时。这些电子在栅极附近的 P
型硅片表面形成一个 N型薄层，
将漏极和源极沟通，称为 N沟道。
由于此沟道是由栅源电压感应产生的，所以又称为感生沟通，
显然，栅源电压愈强，感生沟道（反型层）愈厚，沟道电阻愈小。这种在 UGS=0时没有导电沟道，而必须依靠栅源电压才能形成感生沟道的场效应管，
称为增强型绝缘栅场效应管。
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增强型场效应管只有在 UGS＞ UGS（ th）
时，调节 UGS，改变导电沟道的厚度，从而在相同的 UDS 作用下，有效的控制漏极电流 ID的大小。
工作原理总结：
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3、特性曲线
漏极特性曲线
——输出特性
转移特性曲线
——输入特性
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（ 1）漏极特性曲线 ——输出特性
漏极特性曲线是指在一定的栅源电压 UGS作用下，漏极电流 ID
与漏源电压 UDS
之间的的关系曲线：
漏极特性曲线
c o n s tUDSD GSUfI |)(
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从曲线可以看出：该曲线可以分为四个区：即：可变电阻区、恒流区和截止区。
漏极特性曲线可变电阻区在此区域内，
UDS很小，导电沟道主要受 UGS的控制。
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漏极特性曲线当 UGS> UGS（ th） 时，如图所示，外加较小的 UDS时，漏极电流 ID将随 UDS上升而迅速增大。
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恒流区漏极特性曲线当 UDS较大时，
出现夹断区,ID趋于饱和。
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这是因为导电沟道中存在电位梯度，因此沟道的厚度是不均匀的，靠近源端的厚，
靠近漏端的薄。当 UDS
增大到一定数值时 (如图所示 )，靠近漏端被夹断，形成一夹断区。
沟道被夹断后，如 UDS
再上升。 ID趋于饱和。
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夹断区（截止区）
漏极特性曲线当 UGS< UGS（ th） 时，反型层导电沟道被完全夹断,ID=0，场效应管处于截止状态。
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（ 2）转移特性曲线 ——输入特性
c o n s tUGSD DSUfI |)(
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4、主要参数
开启电压 UGS（ th）
低频跨导 gm
最大漏源电压 BUDS
漏极最大耗散功率 PDSM
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放大电路的功能：将微弱的电信号加以放大，在输出端输出一个与输入信号波形相同而幅值增大的信号。
放大电路的性能指标,电压放大倍数、
输入电阻、输出电阻,通频带、非线性失真等。
Au
uo
t
ui
t uo
+
–
ui
+
–
第二节 基本放大电路
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
1.电路组成参考点一、放大电路的组成及工作原理
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
2.元件作用放大元件,iC=?iB。
要保证集电结反偏,
发射结正偏,使 T工作在放大区 。
使发射结正偏，
并提供适当的基极电流。
基极电源与基极电阻后一页前一页返回参考点
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
集电极电源，
为电路提供能量。并保证集电结反偏。
集电极电阻，
将变化的电流转变为变化的电压。
耦合电容隔直传交信号源负载
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
可以省去
RB
参考点
+UCC
输入 输出
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3,工作原理
uBE
t
iB
t
iC
t
UBE IB IC UCE
静态,无输入信号 (ui = 0)时
R
C
C1
C2
+
+
+UCC
RB i
B iC
uCE
ui
+
–
uo
+
–
uBE+
–
+
–
uo = 0
uC1 = UBE
uC2 = UCE
uCE
t
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uBE
t
ui
t
iB
t
iC
t
uCE
t
uo
t
UBE IB IC UCE？
无输入信号时动态,加有输入信号时uCE= VCC－ iC RC
uo = 0
uC1 = UBE
uC2 = UCE
R
C
C1
C2
+
+
+UCC
RB i
B iC
uCE
ui
+
–
uo
+
–
uBE+
–
+
–
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结论：
1）静态时，三极管各电极都是恒定的电压和电流,IB,UBE和 IC,UCE 。
(IB,UBE) 和 ( IC,UCE )分别对应于输入、
输出特性曲线上的一个点称为 静态工作点 。
IB
UBE
QIB
UBE
IC
UCE
Q
UCE
IC
后一页前一页返回
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2）动态时，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了一个交流量。
iC
t
iC
t
IC
+
iC
t
ic
集电极电流直流分量 交流分量静态分析 动态分析
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3）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。
4）输出电压与输入电压在相位上相差 180°,即共发射极电路具有反相作用。
ui
t
uo
t
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二、放大电路的分析
静态分析（确定静态工作点）：
估算法、图解法
动态分析（计算放大电路的性能指标）：
微变等效电路法、图解法
2009-7-26 电工电子学 B
1、静态分析
（ 1）估算法求 IB,IC,UCE
步骤：
1）画出直流通路
2）根据直流通路估算 IB
3）估算 IC
4）根据直流通路 估算 UCE
2009-7-26 电工电子学 B
C看作开路开路直流通路开路VT
+
RB
+UCC
RC
后一页前一页
+UCC
RC
C1 C2+
RB
uoR
L e
s
RS
+
-
+
-
1）画出直流通路直流通路：无信号时直流电流的通路
2009-7-26 电工电子学 B
2）根据直流通路估算 IB
RB RC
IB B
BECC
B
R
UUIKVL 由
B
CC
R
U 7.0
B
CC
R
U?
RB称为 偏置电阻,IB 称为 偏置电流 。
+UCC
UBE
+
–
2009-7-26 电工电子学 B
RB RC
+UCC
4）根据直流通道估算 UCE
IC
根据电流放大作用后一页前一页
UCE
+
–
BC II
B Iβ?
CCCCCE,KVL RIUU由返回
3）估算 IC
2009-7-26 电工电子学 B
RB RC
IB
+UCC
IC
例 1：用估算法计算静态工作点。
已知,UCC=12V,RC=4K?,RB=300K?，
=37.5。
解：
请注意电路中 IB和 IC的数量级
UCE
+
–
UBE
+
–
A40
3 0 0
12 μ
R
UI
B
CC
B
mA5.104.05.37 BC II?
V645.112
CCCCCE
RIUU
2009-7-26 电工电子学 B
ICRB
+UCC
RE
IB
例 2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
后一页前一页
ECCC RIUU CE
EB
BECC
B ) 1( RβR
UUI
BC II
EBBEBB
EEBEBBCC
) 1( RIβURI
RIURIU
UCE
+
–UBE
+
–
2009-7-26 电工电子学 B
（ 2） 图解法：
直流偏置线与 输入特性曲线 交点 Q的坐标 (IB,UBE) 即为所求静态工作点 。
IB
UBE
QIB
UBE
UBE = UCC–IBRB直流偏置线常数 CEBEB UUfI )(
由电路特性和晶体管的输入特性确定 IB 和 UBE
后一页前一页
RB RC
IB
IC
UCE
+
–UBE
+
–
+UCC
返回
UCC
UCC/RB
2009-7-26 电工电子学 B
IC
UCE
B
BECC
B R
UVI
由电路特性和输出特性确定 IC 和 VCC。
常数 BICEC UfI )(
UCE =UCC–ICRC
直流负载线后一页前一页
RB RC
IB
IC
UCE
+
–UBE
+
–
+UCC
C
CC
R
U
UCC
Q
直流负载线方程由 IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是 Q点返回
2009-7-26 电工电子学 B
2、动态分析动态,
放大电路有交流信号输入（ ui?0）时的工作状态。
动态分析,
计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
2009-7-26 电工电子学 B
rbe的量级从几百欧到几千欧。
（ 1） 微变等效电路法
1）输入回路
iB
uBE
当信号很小时，
将输入特性在小范围内近似线性。
三极管的微变等效电路
UBE
IB b
be
B
BE
be i
u
I
Ur
对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻。 rbe称为晶体管输入电阻。
对于小功率三极管：
)(
)(26)1(2 0 0
mAI
mVr
E
be?
2009-7-26 电工电子学 B
2）输出回路
iC
uCE
)( bBcCC iIiIi
bB iI
所以：
bc ii
输出端相当于一个受
ib控制的电流源。
后一页前一页
IC
UCE
特性曲线近似平行输出端还要并联一个大电阻 rce。
BB I
c
ce
IC
CE
ce i
u
I
U
r
rce愈大，恒流特性愈好
rce称为晶体管输出电阻返回
2009-7-26 电工电子学 B
ib
ic ic
B
C
E
ib
ib
rce
C
rbe
B
E
晶体三极管 微变等效电路后一页前一页
ube+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
rce很大，一般忽略。
返回
2009-7-26 电工电子学 B
用微变等效电路法分析电路：
画出交流通路
画出微变等效电路
求电压放大倍数
求输入电阻
求输出电阻
2009-7-26 电工电子学 B
1)画交流通路,交流信号传输的路径,信号源单独作用的电路,
C短路,直流电源可看作对地短路。
后一页前一页短路短路对地短路
+UCC
RB RC
C1 C2
RL uo
+
-e
s
RS
+
-
返回
2009-7-26 电工电子学 B
交流通路后一页前一页
RB RCui uoRL
RS
es
+
+
-
+
-
-
返回
2009-7-26 电工电子学 B
2)画出微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替后一页前一页分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。
RB RCui uoRL
+ +
-
rbe
ib
ib ic
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-rbe RC R
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
-
+
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3)求电压放大倍数：
bebi rIU
Lco RIU
be
L
u r
RA
LCL R//RR
i
o
u U
UA
,定义负载电阻越小，放大倍数越小。
Lb RI
rbeRB RC RLiU?
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
- -
+
2009-7-26 电工电子学 B
4)求输入电阻：
放大电路对信号源来说，是一个负载，其大小可以用一个输入电阻 (等效电阻 )来表示。
定义：
后一页前一页放大电路
+
-SE?
信号源
SR iI
iU?
+
- ir
i
i
i I
Ur
输入电阻返回
2009-7-26 电工电子学 B
i
i
i I
Ur
beB r//R?
ber?
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。 输入电阻越大,放大电路得到的信号电压 Ui也越大，因此一般希望输入电阻大些。
bR
i
II
U
B
rbeRB
RC RLiU
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
- -
+
ir
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
5)求输出电阻：
对于负载而言，放大电路相当于一个信号源，而信号源的内阻就是放大电路的输出电阻。
+
_ RL 0U?SU
r0
+
_
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
CR?
RL0
0
o
o
o I
U
r?
0
rbeRB RC
sE.
iI? bI? cI?
bI?β
外加
oI?
1）断开负载 RL
2） ES=0,内阻保留
oU?3）外加电压
oI?
4）求共发射极放大电路输出电阻共射极放大电路特点：
1,放大倍数高 ;
2,输入电阻低 ;
3,输出电阻高,
+
oU?
+
--
后一页前一页返回加压求流法步骤,
RS
2009-7-26 电工电子学 B
(2)图解法
步骤,
1）根据 ui在输入特性曲线上求 iB
2）画出交流负载线
3）由输出特性曲线和交流负载线求
iC和 uCE
2009-7-26 电工电子学 B
iB
ib
t
ui uBE
Q
60
20
1）根据 ui在输入特性曲线上求 iB
2009-7-26 电工电子学 B
RB RCRLui uo
交流通路
CLL RRR //
LCE
C
Ru
i
1
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）画出交流负载线
2009-7-26 电工电子学 B
交流负载线的作法
iC
vCE
EC
C
C
R
E
Q I
B
过 Q点作一条直线，斜率为：
LR?
1
交流负载线
2009-7-26 电工电子学 B
uce与 ui反相！
iC
uCE
ic
t
uce
t
3）由输出特性曲线和交流负载线求 iC和 uCE
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
可输出的最大不失真信号讨论,静态工作点的选择与非线性失真
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
Q点过低，信号进入截止区放大电路产生截止失真
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iC
uCE
Q点过高，信号进入饱和区放大电路产生饱和失真
ib 输入波形
uo
输出波形
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第三节 放大电路中静态工作点的稳定合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。
前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。
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1,温度变化对静态工作点的影响在固定偏置放大电路中当 UCC和 RB一定时,IC与 UBE,?以及 ICEO 有关,这三个参数随温度而变化。
C B O
B
BECC
C E OBC
Iβ
R
UU
β
IβII
)1(
当温度升高时,UBE?,,ICBO?。
温度升高时,IC将增加，使 Q点沿负载线上移。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
Q 温度升高时，输出特性曲线上移结论：
当温度升高时，
IC将增加，使 Q点沿负载线上移，容易使 T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。
Q′
固定偏置电路的 Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时，能够自动减少 IB，从而抑制 Q
点的变化，保持 Q点基本稳定。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
2,分压式偏置电路稳定 Q点的原理 BII2若满足：
基极电位基本恒定，
不随温度变化。
后一页前一页跳转
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
21
21
BB
CC
RR
U
II
CC
BB
B
B URR
RV
21
2
返回
2009-7-26 电工电子学 B
集电极电流基本恒定，不随温度变化。
E
BEB
EC R
UVII
BEB UV若满足：
E
B
E
BEB
EC
R
V
R
UV
II
后一页前一页
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
返回
2009-7-26 电工电子学 B
Q点稳定的过程
T UBE
IB
IC UE
IC
VB固定
RE:温度补偿电阻对直流,RE越大稳 Q
效果越好；
对交流,RE越大交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容 CE。
后一页前一页
I1
I2
IBV
B+
+
+
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
+UCC
uo
+
–
ui
+
–
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3.分压式偏置电路的分析
CC
BB
B
B URR
RU
21
2
E
B
E
BEB
EC
R
U
R
UV
II
β
II C
B?
EECCCCCE RIRIUU
静态分析
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
2009-7-26 电工电子学 B
动态分析对交流,CE将 RE短路,Au,ri,ro与固定偏置电路相同 。
I1
I2
IBV
B+
+
+
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
+UCC
uo
+
–
ui
+
– 旁路电容返回
2009-7-26 电工电子学 B
去掉 CE后的微变等效电路
21 BBB RRR
+UCC
短路对地短路C1
RB1 RC C
2
RB2 RE RL uo
+
–
ui
+
–
rbe
RC RL
iI? bI
cI?
bIβ?
BR? RE
eI?
iU?
oU?
+ +
--
返回
2009-7-26 电工电子学 B
Eebebi RIrIU
Lbo RIβU
Au减小
Ebbebi RIβrIU ) 1(
Ebe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
(1) 电压放大倍数后一页前一页返回
rb
e
RC RL
iI? bI? cI
bIβ?
BR? RE
eI?
iU?
oU?
+ +
--
2009-7-26 电工电子学 B
}) 1({ EbeBi RβrRr //
Co Rr?
(2) 输入电阻 ri 和输出电阻 r0
rbe
RC RL
iI? bI
cI?
bIβ?
BR? REeI?
oU?
+
_
iU?
+
_
2009-7-26 电工电子学 B
无旁路电容 CE有旁路电容 CE
Ebe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
Au减小
be
L
u r
RβA
}) 1({ EbeBi Rβr//Rr
Co Rr?
ri 提高
beBi rRr //?
Co Rr? ro不变分压式偏置电路返回
2009-7-26 电工电子学 B
例 1:
.
在图示放大电路中，已知 UCC=12V,RC= 6kΩ,
RE1= 300Ω,RE2= 2.7KΩ,RB1= 60kΩ,RB2= 20kΩ
RL= 6kΩ,晶体管 β =50,UBE=0.6V,试求,
(1) 静态工作点 IB,IC及 UCE；
(2) 画出微变等效电路；
(3) 输入电阻 ri,r0及 Ａ u。 R
B1
+UCC
RC
C1 C2
RB2
CERE2
RLui uoRE1
+ +
返回后一页前一页
2009-7-26 电工电子学 B
【 解 】
RB1 +UCCRC
RB2
RE2
RE1
直流通路如图所示。
V3122060 20
21
2
CCBB
B
B URR
RV
mA80
3
603
.
.
R
UV
II
E
BEB
EC
A 16 500,8 βII CB
V84
38068012
)( 11
.
..
RRIRIUU EEECCCCCE
返回后一页前一页
2009-7-26 电工电子学 B
微变等效电路如图
KRr Co 6
Kr be 961
80
2651300
I
26) 1300
E
.
.
(?
ΩK 1521 BBB R//RR其中
)..//(// 305196115}) 1({ EbeBi RβrRr
K038
261715
.
.//
Ebe
L
u Rβr
RβA
) 1(
6983051961 6650,.,//
rbe
RC RLiU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
BR?
RE1eI?
+ +
2009-7-26 电工电子学 B
第四节 共集电极放大电路后一页前一页
RB
+UCC
RC
C1 C
2
RE RLui uo
+ +
– –
++
返回
2009-7-26 电工电子学 B
EB
BECC
B RR
UUI
)(
1
BIIc
RB
+UCC
RC
RE
直流通路一,静态分析
EECCCE RIUU
后一页前一页
RB
+UCC
RC
C1 C
2
RE RLui uo
+ +
– –
++
2009-7-26 电工电子学 B
二,动态分析
LEL RRR //
Leo RIU
Lb RI
）（?1
Lebebi RIrIU
Lbbeb RIrI
)(?1
Lbbeb
Lb
u RIrI
RI
A
)(
)(
1
1
Lbe Rr
R
)1(
1
）（
1,电压放大倍数电压放大倍数且输入输出同相，输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。
，1?uAr
be
iI? bI? cI?
OU?
bIβ?
BR
RE RL
+iU?
+
– –
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
iBi rRr //
2,输入电阻
})(//{ LbeBi RrRr1
ir
Lbe
b
LEebeb
b
i
i RrI
RRIrI
I
Ur )(//?1
LEL RRR //
后一页前一页
ir?
rbe
iI? bI? cI?
bIβ?
BR
RE RL
iU?
OU?
+
+
– –
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3,输出电阻断开负载电阻，用加压求流法求输出电阻。
置 0
后一页前一页
OU
+
Rs
rbe
sE?
iI? bI? cI?
bIβ?
BR
RE RL
+
ro
I?
返回
2009-7-26 电工电子学 B
ebb IIβII
Esbesbe R
U
Rr
Uβ
Rr
U
Bss RRR //
I
Ur
o?
Esbe RRr
β 11
1
β
Rr//R sbe
E?
1
一般
sbeE RrRβ ）（ 1
所以
β
Rrr sbe
o?
1
后一页前一页
Rs
U?
I?
rbe
bI?
bIβ?
BR
RE eI?
+
_
射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。
返回
2009-7-26 电工电子学 B
共集电极放大电路的特点：
1,电压放大倍数小于 1，约等于 1
2,输入电阻高
3,输出电阻低
4..输出与输入同相
Lbe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
) 1(?
'// LbeBi RβrRr ) 1(
β
Rr
r sbeo
1
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
讨论
1,将射极输出器放在放大电路的第一级，
可以提高输入电阻,减轻信号源负担。
2,将射极输出器放在放大电路的末级，可以降低输出电阻,提高带负载能力。
3,将射极输出器放在放大电路的两级之间，可以起到 阻抗匹配 作用。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
第五节 多级放大电路电压放大级耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。
常用的耦合方式：直接耦合；阻容耦合。
功放级后一页前一页第二级 推动级输入级 输出级输入输出
2009-7-26 电工电子学 B
一,阻容耦合放大电路第一级 第二级 负载信号源两级之间通过耦合电容 C2与下级输入电阻连接
+UCC
RS
RB1 C2 C3
RL
RE2
C1
RC
2
VT1
RE1 CE2
VT2
iU?
SE?
oU?R
B
2
RC1
1BR?
2BR?
CE1
+
+
+
+
+
1oU?
+
+ +
– –
–
–
+
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
1,静态分析：
由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通,每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算。
两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。
后一页前一页返回
+UCC
RS
RB1 C2 C3
RL
RE2
C1
RC2
RE1 CE2
VT2
iU?
SE?
oU?R
B2
RC1 1BR?
2BR?
CE1
+
+
+
+
+
VT1
1oU?+
+
+ +
– –
– –
2009-7-26 电工电子学 B
2,动态分析：
微变等效电路第一级 第二级后一页前一页
rbe2 R
C2 RL oU?
rbe1RB2 R
C1iU? R
B1
1BR? 2BR?
SE?
RS
1bI?
2 bIβ?1bIβ?
2bI?1cI? 2cI?
– –
–
+ +
+
21
2
1
uu
i
o
i
o
i
o
u AAU
U
U
U
U
UA
电压放大倍数返回
2009-7-26 电工电子学 B
2ir
后一页前一页
1
1
1
1
1
be
L
i
o
u r
Rβ
U
UA
211 iCL rRR //
2
2
2
2
2
2
2
2
be
LC
be
L
i
o
u r
R//Rβ
r
Rβ
U
UA
1ii rr?
2oo rr?
rbe2 R
C2 RL oU?
rbe1RB2 R
C1iU? R
B1
1BR? 2BR?
SE?
RS
1bI?
2 bIβ?1bIβ?
2bI?1cI? 2cI?
– –
–
+ +
+
返回
2009-7-26 电工电子学 B
二、直接耦合放大电路
+12V
uo
RC2
T2
ui
RC1R
1
T1
R2
+
+
– –
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
1、前后级静态工作点互相影响
2,零点漂移零点漂移,指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢变化的现象。uo
t
0
产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。
前一页 后一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
危害：
直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。
严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。
前一页 后一页一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。
u
od
Id A
u
u?输入端等效漂移电压输出端漂移电压电压放大倍数返回作业
7-1,7-2,7-7,7-8,7-9、
7-13,7-17,7-20,7-25,7-27
2009-7-26 电工电子学 B
2009-7-26 电工电子学 B
本章结束 ！
分立元件放大电路南京工业大学信息科学与工程学院电子系第四章
2009-7-26 电工电子学 B
1、半导体器件
2、基本放大电路
3、放大电路中静态工作点的稳定
4、共集电极放大电路
5、多级放大电路第四章 分立元件放大电路
2009-7-26 电工电子学 B
基本要求理解半导体二极管、稳压二极管、
晶体三极管和 MOS场效应管的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极、共集电极单管放大电路静态工作点的作用和微变等效电路的分析方法；了解多级放大的概念。
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重点理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管 的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极的微变等效电路分析方法 。
难点
PN结的单向导电性，微变等效电路分析方法。
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第一节 半导体器件
PN结
半导体二极管
晶体三极管
场效应管
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一,PN结
本征半导体
杂质半导体
PN结的形成
PN结的单向导电性
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半导体,
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。最常用的半导体为硅和锗。
1、本征半导体半导体导电性能的特点,
热敏性,温度升高导电能力增强；
光敏性,光照增强导电能力增强；
掺杂后导电能力剧增。
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本征半导体,
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能,
(1)在绝对 0度和没有外界影响时,共价键中的价电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在,
具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为 自由电子,同时共价键上留下一个空位，称为 空穴 ---本征激发,
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本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
+4 +4
+4 +4
自由电子空穴束缚电子
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2、杂质半导体
本征半导体由于载流子数量极少，因此导电能力很低。
掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。
N型半导体
P型半导体
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N 型半导体掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。
自由电子称为多数载流子（多子），
空穴称为少数载流子（少子）。
+4 +4
+4+4+5
多余电子磷原子掺入五价元素在常温下即可变为自由电子返回失去一个电子变为正离子
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P 型半导体
+4 +4
+4+4+3
硼原子空穴掺入三价元素掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，空穴浓度远大于自由电子浓度。
空穴称为多数载流子（多子），
自由电子称为少数载流子（少子）。
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3,PN结的形成多子的扩散运动内电场 E
少子的漂移运动浓度差
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
P 型半导体
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
N 型半导体空间电荷区内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。
扩散的结果使空间电荷区变宽。
扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变,
空间电荷区也称 PN 结
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PN结的形成,
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起的时侯，由于交界面处存在载流子浓度的差异 → 多子扩散 → 产生 空间电荷区 和 内电场 → 内电场阻碍多子扩散，有利少子漂移,
当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，
即ＰＮ结。
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4,PN结的单向导电性
PN 结加正向电压（正向偏置,P 接正,N接负 ）时,PN 结处于正向导通状态,PN 结正向电阻较小，正向电流较大。
PN 结加反向电压（反向偏置,P接负,N接正 ）
时,PN 结处于反向截止状态,PN 结反向电阻较大，反向电流很小。
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二、半导体二极管
二极管的结构和类型
二极管的伏安特性
二极管的主要参数
二极管的应用
稳压二极管
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1、二极管的结构和类型
将 PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。 从 P区引出的电极称为阳极（正极），从 N区引出的电极称为阴极（负极）。
按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
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图 (c)是二极管的表示符号。
箭头方向表示加正向电压时的正向电流的方向，逆箭头方向表示不导通，体现了二极管的单向导电性能，其 文字符号为 D
D
（ c）符号
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2、二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指二极管两端的电压和 流过管子 的电流之间的关系。二极管本质上是一个 PN结，它具有单向导电性，
分 正向特性 和 反向特性 两部分。
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P N+ –
U
I
硅管 0.5V
锗管 0.2V
反向击穿电压 U(BR) 导通压降死区电压外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，
失去单向导电性。
正向特性
P N+–
反向特性非线性反向电流在一定电压范围内保持常数。
硅 0.6~0.8V
锗 0.2~0.3V
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3、二极管的主要参数
（ 1）最大整流电流 IFM
二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。
（ 2）最高 反向工作电压 URM
是保证二极管不被击穿而允许施加的最高反向电压，一般是反向击穿电压 1/2。
（ 3）最大 反向电流 IRM
指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差,IRM受温度的影响，
温度越高反向电流越大。
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4、二极管的应用二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性实现 整流、
检波、限幅、箝位、开关、元件保护、
温度补偿等。
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定性分析：判断二极管的工作状态 导通截止否则，正向管压降 硅 0.6~0.7V锗 0.2~0.3V
分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压 UD的正负。
若 V阳 >V阴 或 UD为正，二极管导通（正向偏置）
若 V阳 <V阴 或 UD为负，二极管截止（反向偏置）
若二极管是理想的,正向导通时正向管压降为零 相当于短路,反向截止时二极管相当于断开。
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ui > 8V 二极管导通，可看作短路 uo = 8V
ui < 8V 二极管截止，可看作开路 uo = ui
已知：
二极管是理想的，试画出 uo 波形。
V s i n18 tu i
u2
t?
18V
参考点
8V
例 1
D
8V
R
uoui
+ +
– –
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两个二极管的阴极接在一起求,UAB
取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。
V1阳 =－ 6 V,V2阳 =0 V,V1阴 = V2阴 = － 12 V
UD1 = 6V,UD2 =12V
∵ UD2 >UD1 ∴ VD2优先导通,VD1截止。
若忽略管压降，二极管可看作短路,UAB = 0 V
VD１
6V 12V3k?
B
A
VD2
mA43122DI
VD1承受反向电压为 － 6 V
流过 VD2
的电流为UAB
+
–
例 2
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符号
UZ
IZ
IZM? UZ
IZ
U
I伏安特性稳压管正常工作时加反向电压
+–
稳压管反向击穿后，
电流变化很大，但电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。
返回
5、稳压二极管
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主要参数
(1)稳定电压 UZ
稳压管正常工作 (反向击穿 )时管子两端的电压。
(2)电压温度系数?ｕ
环境温度每变化 1?C引起 稳压值变化的 百分数 。
(3)动态电阻
Z
Z
I
U
Zr
(4)稳定电流 IZ,最大稳定电流 IZM
(5)最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM
愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
Zr
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三、晶体三极管
三极管的结构与类型
三极管的放大原理
三极管的特性曲线
三极管的主要参数
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1,结构与类型
B
E
C
N
N
P
基极发射极集电极
P
N
P
集电极基极发射极
B
C
E
NPN型 PNP型后一页前一页返回
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符号：
B
E
C
IB I
E
IC
NPN型三极管
B
E
C
IB I
E
IC
PNP型三极管型号,3A,3C是 PNP3B,3D是 NPN
3A,3B是锗管 3C,3D是硅管后一页前一页返回
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三极管的连接方式,
方式 信号输入端输出端 共同端共基极 发射极 集电极 基极共发射极 基极 集电极 发射极共集电极 基极 发射极 集电极
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2、电流分配关系和放大原理
B
E
C
N
N
P
EB
RB
EC
RC
三极管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏从电位的角度看：
NPN
发射结正偏 VB>VE
集电结反偏 VC>VB
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IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
IC(mA) <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95
IE(mA) <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
通过实验及测量结果,得
BCE III
IC(或 IE)比 IB大得多,(如表中第三、四列数据 )
5.37
04.0
50.1
B
C
I
I
3.3806.0 30.2II
B
C
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40
04.006.0
50.130.2
B
C
I
I
晶体管的电流放大作用,IB的微小变化可以引起 IC的较大变化 (第三列与第四列的电流增量比 )。
实质,用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是 电流控制电流的放大器件。
电流放大倍数
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小结：
在晶体管中，不仅 IC比 IB大很多；当
IB有微小变化时还会引起 IC的较大变化
晶体管放大的外部条件－发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置
晶体管是 电流控制电流的放大 器件
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3,特性曲线三极管的伏安特性反映了三极管电极之间电压和电流的关系。要正确使用三极管必须了解其伏安特性。
后一页前一页返回输入特性输出特性
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实验线路输入回路 输出回路
E
B
I
CmA
A
V
UCEUB
ER
B
I
B E
CV
共发射极电路
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（ 1） 输入特性
IB(?A)
UBE(V)
20
40
60
80
0.4 0.8
UCE?1V
常数 CEUBEB UfI )(
特点,非线性死区电压：
硅管 0.5V，
锗管 0.2V。
工作压降：
硅 UBE? 0.6~0.7V
锗 UBE? 0.2~0.3V
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（ 2） 输出特性
IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?A当 UCE 大于一定的数值时，
IC只与 IB有关，
即 IC=?IB。
常数 BICEC UfI )(
此区域满足
IC=?IB 称为线性区（ 放大区 ），具有恒流特性。
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IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?AUCE?UBE,集电结正偏,?I
B?IC,称为 饱和区 。
此区域中 IC
受 UCE
的影响较大返回
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IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)3 6 9 12
IB=0
20?A
40?A
60?A
80?A
100?A此区域中,
IB= 0,UBE< 死区电压，称为 截止区 。
为可靠截止，
常取发射结零偏压或反偏压。
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输出特性可划分为三个区，分别代表晶体管的三种工作状态。
1） 放大区 (线性区，具有恒流特性 )放大状态
IC =?IB,发射结正偏、集电结反偏。
2）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开
IB=0,IC?0,UBE< 死区电压发射结反偏或零偏、集电结反偏。
3） 饱和区 (管子处于饱和导通状态 )开关闭合
IB?IC,UCE?UBE,
发射结正偏,集电结正偏。
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BI
CI
B
C
E
0?BEU
截止
BC
II
BI?
B
C
E
放大
0?CEU
C
CC REI?
BI
B
C
E
饱和
0,0 BCBE UU
0,0 BCBE UU 0,0 BCBE UU
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4、主要参数
电流放大系数 β,
集 -基极反向截止电流 ICBO
集 -射极反向截止电流 ICEO
集电极最大允许电流 ICM
集 -射极反向击穿电压 U(BR)EOC
集电极最大允许耗散功率 PCM
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直流电流放大系数：
B
C
___
I
I
电流放大系数? 和 ___β
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为?IB，相应的集电极电流变化为?IC 。
BI
I C
交流电流放大系数：
一般小功率三极管 2 0 020 ~_ _ _
大功率三极管 10010 ~
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四、场效应管 ()
基本结构
工作原理
特性曲线
主要参数
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场效应管的分类
按结构特点分：
结型（ JFET）和绝缘栅型（ IGFET）
按导电沟道的不同还可分为：
N沟道和 P沟道，而绝缘栅型又可细分为 N
沟道增强型和耗尽型,P沟道增强型和耗尽型两种。
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N沟道增强型绝缘栅场效应管
结构及符号
工作原理
特性曲线
主要参数
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1、结构及符号
2SiO
DS G
B
N?N
Al
栅极
P型硅衬底源极 漏极衬底结构图以 —块掺杂浓度较低的 P型硅半导体作为衬底、利用扩散的方法在其上形成两个高掺杂的 N+型区，同时在 P型硅表面生成一层二氧化硅绝缘层。
S 源极
B 衬底
D 漏极
G
栅极符号图
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S 源极
B 衬底
D 漏极
G
栅极符号图
2SiO
DS G
B
N?N
Al
栅极
P型硅衬底源极 漏极衬底结构图注意：栅极是从二氧化硅表面引出的在图形符号中，漏极和源极间的虚线表示增强型（即,UGS=0时，
I=0），箭头方向表示 P
衬底指向 N沟道。
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2、工作原理绝缘栅场效应管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小,是 电压控制电流 的放大器件。
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1.UGS=0时，没有导电沟道当栅源短路 (即栅源电压
UGS=0时，源区 (N+型 )、衬底 (P
型 )和漏区 (N+型 )形成两个背靠背约 PN结，不管 ED的极性如何，
其中总有一个 PN结是反偏。如果源极 S与衬底相连接地，漏极接电源的正极，那么漏极与衬底之间的 PN结果也是反偏的，所以漏源之间没有形成导电沟道，
因此漏极电流 ID=0(相当于漏源之间的电阻很大 )。
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2.UGS>UGS（ th） 时，出现 N沟道当栅源电压 UGS达到一定数值时。这些电子在栅极附近的 P
型硅片表面形成一个 N型薄层，
将漏极和源极沟通，称为 N沟道。
由于此沟道是由栅源电压感应产生的，所以又称为感生沟通，
显然，栅源电压愈强，感生沟道（反型层）愈厚，沟道电阻愈小。这种在 UGS=0时没有导电沟道，而必须依靠栅源电压才能形成感生沟道的场效应管，
称为增强型绝缘栅场效应管。
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增强型场效应管只有在 UGS＞ UGS（ th）
时，调节 UGS，改变导电沟道的厚度，从而在相同的 UDS 作用下，有效的控制漏极电流 ID的大小。
工作原理总结：
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3、特性曲线
漏极特性曲线
——输出特性
转移特性曲线
——输入特性
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（ 1）漏极特性曲线 ——输出特性
漏极特性曲线是指在一定的栅源电压 UGS作用下，漏极电流 ID
与漏源电压 UDS
之间的的关系曲线：
漏极特性曲线
c o n s tUDSD GSUfI |)(
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从曲线可以看出：该曲线可以分为四个区：即：可变电阻区、恒流区和截止区。
漏极特性曲线可变电阻区在此区域内，
UDS很小，导电沟道主要受 UGS的控制。
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漏极特性曲线当 UGS> UGS（ th） 时，如图所示，外加较小的 UDS时，漏极电流 ID将随 UDS上升而迅速增大。
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恒流区漏极特性曲线当 UDS较大时，
出现夹断区,ID趋于饱和。
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这是因为导电沟道中存在电位梯度，因此沟道的厚度是不均匀的，靠近源端的厚，
靠近漏端的薄。当 UDS
增大到一定数值时 (如图所示 )，靠近漏端被夹断，形成一夹断区。
沟道被夹断后，如 UDS
再上升。 ID趋于饱和。
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夹断区（截止区）
漏极特性曲线当 UGS< UGS（ th） 时，反型层导电沟道被完全夹断,ID=0，场效应管处于截止状态。
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（ 2）转移特性曲线 ——输入特性
c o n s tUGSD DSUfI |)(
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4、主要参数
开启电压 UGS（ th）
低频跨导 gm
最大漏源电压 BUDS
漏极最大耗散功率 PDSM
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放大电路的功能：将微弱的电信号加以放大，在输出端输出一个与输入信号波形相同而幅值增大的信号。
放大电路的性能指标,电压放大倍数、
输入电阻、输出电阻,通频带、非线性失真等。
Au
uo
t
ui
t uo
+
–
ui
+
–
第二节 基本放大电路
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
1.电路组成参考点一、放大电路的组成及工作原理
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
2.元件作用放大元件,iC=?iB。
要保证集电结反偏,
发射结正偏,使 T工作在放大区 。
使发射结正偏，
并提供适当的基极电流。
基极电源与基极电阻后一页前一页返回参考点
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
集电极电源，
为电路提供能量。并保证集电结反偏。
集电极电阻，
将变化的电流转变为变化的电压。
耦合电容隔直传交信号源负载
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RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
EC
uo
+
–ui
+
–
RS
us+
–
RL
+
+
–
–
可以省去
RB
参考点
+UCC
输入 输出
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3,工作原理
uBE
t
iB
t
iC
t
UBE IB IC UCE
静态,无输入信号 (ui = 0)时
R
C
C1
C2
+
+
+UCC
RB i
B iC
uCE
ui
+
–
uo
+
–
uBE+
–
+
–
uo = 0
uC1 = UBE
uC2 = UCE
uCE
t
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uBE
t
ui
t
iB
t
iC
t
uCE
t
uo
t
UBE IB IC UCE？
无输入信号时动态,加有输入信号时uCE= VCC－ iC RC
uo = 0
uC1 = UBE
uC2 = UCE
R
C
C1
C2
+
+
+UCC
RB i
B iC
uCE
ui
+
–
uo
+
–
uBE+
–
+
–
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结论：
1）静态时，三极管各电极都是恒定的电压和电流,IB,UBE和 IC,UCE 。
(IB,UBE) 和 ( IC,UCE )分别对应于输入、
输出特性曲线上的一个点称为 静态工作点 。
IB
UBE
QIB
UBE
IC
UCE
Q
UCE
IC
后一页前一页返回
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2）动态时，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了一个交流量。
iC
t
iC
t
IC
+
iC
t
ic
集电极电流直流分量 交流分量静态分析 动态分析
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3）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。
4）输出电压与输入电压在相位上相差 180°,即共发射极电路具有反相作用。
ui
t
uo
t
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二、放大电路的分析
静态分析（确定静态工作点）：
估算法、图解法
动态分析（计算放大电路的性能指标）：
微变等效电路法、图解法
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1、静态分析
（ 1）估算法求 IB,IC,UCE
步骤：
1）画出直流通路
2）根据直流通路估算 IB
3）估算 IC
4）根据直流通路 估算 UCE
2009-7-26 电工电子学 B
C看作开路开路直流通路开路VT
+
RB
+UCC
RC
后一页前一页
+UCC
RC
C1 C2+
RB
uoR
L e
s
RS
+
-
+
-
1）画出直流通路直流通路：无信号时直流电流的通路
2009-7-26 电工电子学 B
2）根据直流通路估算 IB
RB RC
IB B
BECC
B
R
UUIKVL 由
B
CC
R
U 7.0
B
CC
R
U?
RB称为 偏置电阻,IB 称为 偏置电流 。
+UCC
UBE
+
–
2009-7-26 电工电子学 B
RB RC
+UCC
4）根据直流通道估算 UCE
IC
根据电流放大作用后一页前一页
UCE
+
–
BC II
B Iβ?
CCCCCE,KVL RIUU由返回
3）估算 IC
2009-7-26 电工电子学 B
RB RC
IB
+UCC
IC
例 1：用估算法计算静态工作点。
已知,UCC=12V,RC=4K?,RB=300K?，
=37.5。
解：
请注意电路中 IB和 IC的数量级
UCE
+
–
UBE
+
–
A40
3 0 0
12 μ
R
UI
B
CC
B
mA5.104.05.37 BC II?
V645.112
CCCCCE
RIUU
2009-7-26 电工电子学 B
ICRB
+UCC
RE
IB
例 2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
后一页前一页
ECCC RIUU CE
EB
BECC
B ) 1( RβR
UUI
BC II
EBBEBB
EEBEBBCC
) 1( RIβURI
RIURIU
UCE
+
–UBE
+
–
2009-7-26 电工电子学 B
（ 2） 图解法：
直流偏置线与 输入特性曲线 交点 Q的坐标 (IB,UBE) 即为所求静态工作点 。
IB
UBE
QIB
UBE
UBE = UCC–IBRB直流偏置线常数 CEBEB UUfI )(
由电路特性和晶体管的输入特性确定 IB 和 UBE
后一页前一页
RB RC
IB
IC
UCE
+
–UBE
+
–
+UCC
返回
UCC
UCC/RB
2009-7-26 电工电子学 B
IC
UCE
B
BECC
B R
UVI
由电路特性和输出特性确定 IC 和 VCC。
常数 BICEC UfI )(
UCE =UCC–ICRC
直流负载线后一页前一页
RB RC
IB
IC
UCE
+
–UBE
+
–
+UCC
C
CC
R
U
UCC
Q
直流负载线方程由 IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是 Q点返回
2009-7-26 电工电子学 B
2、动态分析动态,
放大电路有交流信号输入（ ui?0）时的工作状态。
动态分析,
计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
2009-7-26 电工电子学 B
rbe的量级从几百欧到几千欧。
（ 1） 微变等效电路法
1）输入回路
iB
uBE
当信号很小时，
将输入特性在小范围内近似线性。
三极管的微变等效电路
UBE
IB b
be
B
BE
be i
u
I
Ur
对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻。 rbe称为晶体管输入电阻。
对于小功率三极管：
)(
)(26)1(2 0 0
mAI
mVr
E
be?
2009-7-26 电工电子学 B
2）输出回路
iC
uCE
)( bBcCC iIiIi
bB iI
所以：
bc ii
输出端相当于一个受
ib控制的电流源。
后一页前一页
IC
UCE
特性曲线近似平行输出端还要并联一个大电阻 rce。
BB I
c
ce
IC
CE
ce i
u
I
U
r
rce愈大，恒流特性愈好
rce称为晶体管输出电阻返回
2009-7-26 电工电子学 B
ib
ic ic
B
C
E
ib
ib
rce
C
rbe
B
E
晶体三极管 微变等效电路后一页前一页
ube+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
rce很大，一般忽略。
返回
2009-7-26 电工电子学 B
用微变等效电路法分析电路：
画出交流通路
画出微变等效电路
求电压放大倍数
求输入电阻
求输出电阻
2009-7-26 电工电子学 B
1)画交流通路,交流信号传输的路径,信号源单独作用的电路,
C短路,直流电源可看作对地短路。
后一页前一页短路短路对地短路
+UCC
RB RC
C1 C2
RL uo
+
-e
s
RS
+
-
返回
2009-7-26 电工电子学 B
交流通路后一页前一页
RB RCui uoRL
RS
es
+
+
-
+
-
-
返回
2009-7-26 电工电子学 B
2)画出微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电路代替后一页前一页分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。
RB RCui uoRL
+ +
-
rbe
ib
ib ic
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-rbe RC R
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
-
+
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3)求电压放大倍数：
bebi rIU
Lco RIU
be
L
u r
RA
LCL R//RR
i
o
u U
UA
,定义负载电阻越小，放大倍数越小。
Lb RI
rbeRB RC RLiU?
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
- -
+
2009-7-26 电工电子学 B
4)求输入电阻：
放大电路对信号源来说，是一个负载，其大小可以用一个输入电阻 (等效电阻 )来表示。
定义：
后一页前一页放大电路
+
-SE?
信号源
SR iI
iU?
+
- ir
i
i
i I
Ur
输入电阻返回
2009-7-26 电工电子学 B
i
i
i I
Ur
beB r//R?
ber?
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。 输入电阻越大,放大电路得到的信号电压 Ui也越大，因此一般希望输入电阻大些。
bR
i
II
U
B
rbeRB
RC RLiU
iI? bI? cI?
oU?
bI?β
+
- -
+
ir
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
5)求输出电阻：
对于负载而言，放大电路相当于一个信号源，而信号源的内阻就是放大电路的输出电阻。
+
_ RL 0U?SU
r0
+
_
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
CR?
RL0
0
o
o
o I
U
r?
0
rbeRB RC
sE.
iI? bI? cI?
bI?β
外加
oI?
1）断开负载 RL
2） ES=0,内阻保留
oU?3）外加电压
oI?
4）求共发射极放大电路输出电阻共射极放大电路特点：
1,放大倍数高 ;
2,输入电阻低 ;
3,输出电阻高,
+
oU?
+
--
后一页前一页返回加压求流法步骤,
RS
2009-7-26 电工电子学 B
(2)图解法
步骤,
1）根据 ui在输入特性曲线上求 iB
2）画出交流负载线
3）由输出特性曲线和交流负载线求
iC和 uCE
2009-7-26 电工电子学 B
iB
ib
t
ui uBE
Q
60
20
1）根据 ui在输入特性曲线上求 iB
2009-7-26 电工电子学 B
RB RCRLui uo
交流通路
CLL RRR //
LCE
C
Ru
i
1
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）画出交流负载线
2009-7-26 电工电子学 B
交流负载线的作法
iC
vCE
EC
C
C
R
E
Q I
B
过 Q点作一条直线，斜率为：
LR?
1
交流负载线
2009-7-26 电工电子学 B
uce与 ui反相！
iC
uCE
ic
t
uce
t
3）由输出特性曲线和交流负载线求 iC和 uCE
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
可输出的最大不失真信号讨论,静态工作点的选择与非线性失真
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
Q点过低，信号进入截止区放大电路产生截止失真
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
Q点过高，信号进入饱和区放大电路产生饱和失真
ib 输入波形
uo
输出波形
2009-7-26 电工电子学 B
第三节 放大电路中静态工作点的稳定合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。
前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。
2009-7-26 电工电子学 B
1,温度变化对静态工作点的影响在固定偏置放大电路中当 UCC和 RB一定时,IC与 UBE,?以及 ICEO 有关,这三个参数随温度而变化。
C B O
B
BECC
C E OBC
Iβ
R
UU
β
IβII
)1(
当温度升高时,UBE?,,ICBO?。
温度升高时,IC将增加，使 Q点沿负载线上移。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
iC
uCE
Q 温度升高时，输出特性曲线上移结论：
当温度升高时，
IC将增加，使 Q点沿负载线上移，容易使 T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。
Q′
固定偏置电路的 Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时，能够自动减少 IB，从而抑制 Q
点的变化，保持 Q点基本稳定。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
2,分压式偏置电路稳定 Q点的原理 BII2若满足：
基极电位基本恒定，
不随温度变化。
后一页前一页跳转
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
21
21
BB
CC
RR
U
II
CC
BB
B
B URR
RV
21
2
返回
2009-7-26 电工电子学 B
集电极电流基本恒定，不随温度变化。
E
BEB
EC R
UVII
BEB UV若满足：
E
B
E
BEB
EC
R
V
R
UV
II
后一页前一页
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
返回
2009-7-26 电工电子学 B
Q点稳定的过程
T UBE
IB
IC UE
IC
VB固定
RE:温度补偿电阻对直流,RE越大稳 Q
效果越好；
对交流,RE越大交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容 CE。
后一页前一页
I1
I2
IBV
B+
+
+
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
+UCC
uo
+
–
ui
+
–
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3.分压式偏置电路的分析
CC
BB
B
B URR
RU
21
2
E
B
E
BEB
EC
R
U
R
UV
II
β
II C
B?
EECCCCCE RIRIUU
静态分析
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
I1
I2
IBV
B+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
2009-7-26 电工电子学 B
动态分析对交流,CE将 RE短路,Au,ri,ro与固定偏置电路相同 。
I1
I2
IBV
B+
+
+
RB1 RC
C1 C2
RB2
CE
RE
RL
+UCC
uo
+
–
ui
+
– 旁路电容返回
2009-7-26 电工电子学 B
去掉 CE后的微变等效电路
21 BBB RRR
+UCC
短路对地短路C1
RB1 RC C
2
RB2 RE RL uo
+
–
ui
+
–
rbe
RC RL
iI? bI
cI?
bIβ?
BR? RE
eI?
iU?
oU?
+ +
--
返回
2009-7-26 电工电子学 B
Eebebi RIrIU
Lbo RIβU
Au减小
Ebbebi RIβrIU ) 1(
Ebe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
(1) 电压放大倍数后一页前一页返回
rb
e
RC RL
iI? bI? cI
bIβ?
BR? RE
eI?
iU?
oU?
+ +
--
2009-7-26 电工电子学 B
}) 1({ EbeBi RβrRr //
Co Rr?
(2) 输入电阻 ri 和输出电阻 r0
rbe
RC RL
iI? bI
cI?
bIβ?
BR? REeI?
oU?
+
_
iU?
+
_
2009-7-26 电工电子学 B
无旁路电容 CE有旁路电容 CE
Ebe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
Au减小
be
L
u r
RβA
}) 1({ EbeBi Rβr//Rr
Co Rr?
ri 提高
beBi rRr //?
Co Rr? ro不变分压式偏置电路返回
2009-7-26 电工电子学 B
例 1:
.
在图示放大电路中，已知 UCC=12V,RC= 6kΩ,
RE1= 300Ω,RE2= 2.7KΩ,RB1= 60kΩ,RB2= 20kΩ
RL= 6kΩ,晶体管 β =50,UBE=0.6V,试求,
(1) 静态工作点 IB,IC及 UCE；
(2) 画出微变等效电路；
(3) 输入电阻 ri,r0及 Ａ u。 R
B1
+UCC
RC
C1 C2
RB2
CERE2
RLui uoRE1
+ +
返回后一页前一页
2009-7-26 电工电子学 B
【 解 】
RB1 +UCCRC
RB2
RE2
RE1
直流通路如图所示。
V3122060 20
21
2
CCBB
B
B URR
RV
mA80
3
603
.
.
R
UV
II
E
BEB
EC
A 16 500,8 βII CB
V84
38068012
)( 11
.
..
RRIRIUU EEECCCCCE
返回后一页前一页
2009-7-26 电工电子学 B
微变等效电路如图
KRr Co 6
Kr be 961
80
2651300
I
26) 1300
E
.
.
(?
ΩK 1521 BBB R//RR其中
)..//(// 305196115}) 1({ EbeBi RβrRr
K038
261715
.
.//
Ebe
L
u Rβr
RβA
) 1(
6983051961 6650,.,//
rbe
RC RLiU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
BR?
RE1eI?
+ +
2009-7-26 电工电子学 B
第四节 共集电极放大电路后一页前一页
RB
+UCC
RC
C1 C
2
RE RLui uo
+ +
– –
++
返回
2009-7-26 电工电子学 B
EB
BECC
B RR
UUI
)(
1
BIIc
RB
+UCC
RC
RE
直流通路一,静态分析
EECCCE RIUU
后一页前一页
RB
+UCC
RC
C1 C
2
RE RLui uo
+ +
– –
++
2009-7-26 电工电子学 B
二,动态分析
LEL RRR //
Leo RIU
Lb RI
）（?1
Lebebi RIrIU
Lbbeb RIrI
)(?1
Lbbeb
Lb
u RIrI
RI
A
)(
)(
1
1
Lbe Rr
R
)1(
1
）（
1,电压放大倍数电压放大倍数且输入输出同相，输出电压跟随输入电压,故称电压跟随器。
，1?uAr
be
iI? bI? cI?
OU?
bIβ?
BR
RE RL
+iU?
+
– –
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
iBi rRr //
2,输入电阻
})(//{ LbeBi RrRr1
ir
Lbe
b
LEebeb
b
i
i RrI
RRIrI
I
Ur )(//?1
LEL RRR //
后一页前一页
ir?
rbe
iI? bI? cI?
bIβ?
BR
RE RL
iU?
OU?
+
+
– –
返回
2009-7-26 电工电子学 B
3,输出电阻断开负载电阻，用加压求流法求输出电阻。
置 0
后一页前一页
OU
+
Rs
rbe
sE?
iI? bI? cI?
bIβ?
BR
RE RL
+
ro
I?
返回
2009-7-26 电工电子学 B
ebb IIβII
Esbesbe R
U
Rr
Uβ
Rr
U
Bss RRR //
I
Ur
o?
Esbe RRr
β 11
1
β
Rr//R sbe
E?
1
一般
sbeE RrRβ ）（ 1
所以
β
Rrr sbe
o?
1
后一页前一页
Rs
U?
I?
rbe
bI?
bIβ?
BR
RE eI?
+
_
射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。
返回
2009-7-26 电工电子学 B
共集电极放大电路的特点：
1,电压放大倍数小于 1，约等于 1
2,输入电阻高
3,输出电阻低
4..输出与输入同相
Lbe
L
u Rβr
Rβ
A
) 1(
) 1(?
'// LbeBi RβrRr ) 1(
β
Rr
r sbeo
1
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
讨论
1,将射极输出器放在放大电路的第一级，
可以提高输入电阻,减轻信号源负担。
2,将射极输出器放在放大电路的末级，可以降低输出电阻,提高带负载能力。
3,将射极输出器放在放大电路的两级之间，可以起到 阻抗匹配 作用。
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
第五节 多级放大电路电压放大级耦合方式：信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。
常用的耦合方式：直接耦合；阻容耦合。
功放级后一页前一页第二级 推动级输入级 输出级输入输出
2009-7-26 电工电子学 B
一,阻容耦合放大电路第一级 第二级 负载信号源两级之间通过耦合电容 C2与下级输入电阻连接
+UCC
RS
RB1 C2 C3
RL
RE2
C1
RC
2
VT1
RE1 CE2
VT2
iU?
SE?
oU?R
B
2
RC1
1BR?
2BR?
CE1
+
+
+
+
+
1oU?
+
+ +
– –
–
–
+
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
1,静态分析：
由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流通路互不相通,每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算。
两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。
后一页前一页返回
+UCC
RS
RB1 C2 C3
RL
RE2
C1
RC2
RE1 CE2
VT2
iU?
SE?
oU?R
B2
RC1 1BR?
2BR?
CE1
+
+
+
+
+
VT1
1oU?+
+
+ +
– –
– –
2009-7-26 电工电子学 B
2,动态分析：
微变等效电路第一级 第二级后一页前一页
rbe2 R
C2 RL oU?
rbe1RB2 R
C1iU? R
B1
1BR? 2BR?
SE?
RS
1bI?
2 bIβ?1bIβ?
2bI?1cI? 2cI?
– –
–
+ +
+
21
2
1
uu
i
o
i
o
i
o
u AAU
U
U
U
U
UA
电压放大倍数返回
2009-7-26 电工电子学 B
2ir
后一页前一页
1
1
1
1
1
be
L
i
o
u r
Rβ
U
UA
211 iCL rRR //
2
2
2
2
2
2
2
2
be
LC
be
L
i
o
u r
R//Rβ
r
Rβ
U
UA
1ii rr?
2oo rr?
rbe2 R
C2 RL oU?
rbe1RB2 R
C1iU? R
B1
1BR? 2BR?
SE?
RS
1bI?
2 bIβ?1bIβ?
2bI?1cI? 2cI?
– –
–
+ +
+
返回
2009-7-26 电工电子学 B
二、直接耦合放大电路
+12V
uo
RC2
T2
ui
RC1R
1
T1
R2
+
+
– –
后一页前一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
1、前后级静态工作点互相影响
2,零点漂移零点漂移,指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢变化的现象。uo
t
0
产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。
前一页 后一页返回
2009-7-26 电工电子学 B
危害：
直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。
严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。
前一页 后一页一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。
u
od
Id A
u
u?输入端等效漂移电压输出端漂移电压电压放大倍数返回作业
7-1,7-2,7-7,7-8,7-9、
7-13,7-17,7-20,7-25,7-27
2009-7-26 电工电子学 B
2009-7-26 电工电子学 B
本章结束 ！
