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第 16章 基本放大电路
16.1 基本放大电路的组成
16.2 放大电路的静态分析
16.4 静态工作点的稳定
16.8 多级放大电路及其级间耦合
16.6 放大电路中的负反馈
16.5 射极输出器
16.10 互补对称功率放大电路
16.11 场效应管及其放大电路
16.3 放大电路的动态分析
16.7 放大电路中的频率特性
16.9 差动放大电路
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本章要求：
1,理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、
共集电极放大电路的性能特点。
2,掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等
效电路分析法。
3,了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，
了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的
工作原理。
4,理解反馈的概念，了解负反馈对放大电路性能的
影响。
5,了解差动放大电路的工作原理和性能特点。
6,了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。
第 16章 基本放大电路
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放大的概念,
放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
放大的实质,
用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放
大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求,
1,要有足够的放大倍数 (电压、电流、功率 )。
2,尽可能小的波形失真。
另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术
指标。
本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大
电路。
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.1 共发射极基本放大电路组成
共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.2 基本放大电路各元件作用
晶体管 T--放大元
件,iC=? iB。要保
证集电结反偏,发
射结正偏,使晶体
管工作在放大区 。
基极电源 EB与基极
电阻 RB--使发射结
处于正偏，并提供
大小适当的基极电
流。共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.2 基本放大电路各元件作用
集电极电源 EC --为
电路提供能量。并
保证集电结反偏。
集电极电阻 RC--将
变化的电流转变为
变化的电压。
耦合电容 C1, C2
--隔离输入、输出
与放大电路直流的
联系，同时使信号
顺利输入、输出。
信
号
源
负载共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
单电源供电时常用的画法
共发射极基本电路
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1.3 共射放大电路的电压放大作用
UBE IB IC UCE
无输入信号 (ui = 0)时,
uo = 0
uBE = UBE
uCE = UCE
+UCC
RB RC
C1
C2
T+
+
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
uBE
tO
iB
tO
iC
tO
uCE
tO
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IC
UCEO
IB
UBEO
结论：
(1) 无输入信号电压时，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。
QIB
UBE
Q
UCE
IC
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UBE IB
无输入信号 (ui = 0)时,
uo = 0
uBE = UBE
uCE = UCE
？
有输入信号 ≠ 时uCE = UCC－ iC RC
uo ? 0
uBE = UBE+ ui
uCE = UCE+ uo
IC
16.1.3,共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB RC
C1
C2
T+
+
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
uBE
tO
iB
tO
iC
tO
uCE
tO
ui
tO U
CE
uo
tO
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结论：
(2) 加上输入信号电压后，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，但方向始终不变。
+
集电极电流
直流分量 交流分量
动态分析
iC
tO
iC
t
IC
O
iC
t
ic
O
静态分析
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结论：
(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
tO
uo
tO
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1,实现放大的条件
(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集
电结反偏。
(2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大
区。
(3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电
流。
(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。
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2,直、流通路和交流通路
因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如
果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起
作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这
样，交直流所走的通路是不同的。
直流通路,无信号时电流（直流电流）的通路，
用来计算静态工作点。
交流通路,有信号时交流分量（变化量）的通路，
用来计算电压放大倍数、输入电阻、
输出电阻等动态参数。
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例,画出下图放大电路的直流通路
直流通路
直流通路用来计算静态工作点 Q ( IB, IC, UCE )
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开
断开 +UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
IE
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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RB RCui uORL
RS
es
+
+
–
+
–
–
对交流信号 (有输入信号 ui时的交流分量 )
XC ? 0,C 可看作
短路。忽略电源的
内阻，电源的端电
压恒定，直流电源
对交流可看作短路。短路
短路
对地短路
交流通路
用来计算电压
放大倍数、输入
电阻、输出电阻
等动态参数。
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.2 放大电路的静态分析
静态,放大电路无信号输入（ ui = 0）时的工作状态。
分析方法,估算法、图解法。
分析对象,各极电压电流的直流分量。
所用电路,放大电路的直流通路。
设置 Q点的目的：
(1) 使放大电路的放大信号不失真；
(2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是
动态的基础。
——静态工作点 Q,IB,IC,UCE 。
静态分析,确定放大电路的静态值。
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16.2.1 用估算法确定静态值
1,直流通路估算 IB
B
BECC
B R
UUI ??所以
B
CC
B R
UI ?
根据电流放大作用
C E OBC III ?? ? BB IβIβ ??
2,由直流通路估算 UCE,IC
当 UBE<< UCC时，
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
由 KVL,UCC = IB RB+ UBE
由 KVL,UCC = IC RC+ UCE 所以 UCE = UCC –IC RC
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例 1,用估算法计算静态工作点。
已知,UCC=12V,RC=4k?,RB=300k?,? =37.5。
解：
注意,电路中 IB和 IC 的数量级不同
mAmA
B
CC
B 0403 0 0
12,???
R
UI
mAmABC 51040537,.,???? II ?
VV
CCCCCE
645112 ????
??
.
RIUU
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
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例 2,用估算法计算图示电路的静态工作点。
EECCCCCE RIRIUU ???
EB
BECC
B ) 1( RβR
UUI
??
??
BC IβI ?
EEBEBBCC RIURIU ???
EBBEBB ) 1( RIβURI ????
由例 1、例 2可知，当电路不同时，计算 静态
值的公式也不同。
由 KVL可得：
由 KVL可得：
IE
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
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16.2.2 用图解法确定静态值
用作图的方法确定静态值
步骤：
1,用估算法确定 IB
优点：
能直观地分析和了解静
态值的变化对放大电路
的影响。
2,由输出特性确定 IC和 UCC
常数?? B)( CEC IUfI
UCE = UCC– ICRC
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
直流负载线方程
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16.2.2 用图解法确定静态值
B
BECC
B R
UUI ??
?
C
t an R1???
直流负载线斜率
ICQ
UCEQ
C
CC
R
U
UCC
常数?? B)( CEC IUfI
UCE =UCC–ICRC
UCE /V
IC/mA
直流负载线
Q
由 IB确定的那
条输出特性与
直流负载线的
交点就是 Q点
O
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16.3 放大电路的动态分析
动态,放大电路有信号输入（ ui?0）时的工作状态。
分析方法：
微变等效电路法，图解法。
所用电路：
放大电路的交流通路。
动态分析,
计算电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro
等。
分析对象：
各极电压和电流的交流分量。
目的：
找出 Au,ri,ro与电路参数的关系，为设计
打基础。
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16.3.1 微变等效电路法
微变等效电路：
把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一
个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为
一个线性元件。
线性化的条件：
晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，
在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近
似代替。
微变等效电路法：
利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路
电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro等。
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晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
当信号很小时，在静态工作点
附近的输入特性在小范围内可近
似线性化。
1,晶体管的微变等效电路
?UBE
?IB
对于小功率三极管：
)mA(
)mV(26)1()(200
E
be Iβr ????
rbe一般为几百欧到几千欧。
CE
B
BE
be UI
Ur
?
??
16.3.1 微变等效电路法
(1) 输入回路
Q
CE
b
be
Ui
u?
输入特性
晶体管的
输入电阻
晶体管的输入回路 (B,E之间 )
可用 rbe等效代替，即由 rbe来确
定 ube和 ib之间的关系。
IB
UBEO
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(2) 输出回路
CE
B
C
U
I
I
β
?
?
?
rce愈大，恒流特性愈好
因 rce阻值很高，一般忽
略不计。
晶体管的
输出电阻
输出特性
IC
UCE
Q
输出特性在线性工作区是
一组近似等距的平行直线。
CE
b
c
U
i
i
?
晶体管的电
流放大系数
晶体管的输出回路 (C,E之
间 )可用一受控电流源 ic=? ib
等效代替，即由 ?来确定 ic和
ib之间的关系。
?一般在 20～ 200之间，在手册中常用 hfe表示。
B
C
CE
ce
II
Ur
?
??
B
c
ce
I
i
u
?
O
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ib
ic ic
B
C
E
ib
?ib
晶体三极管 微变等效电路
ube+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
1,晶体管的微变等效电路
rbe
B
E
C
晶体管的 B,E之间
可用 rbe等效代替。
晶体管的 C,E之间可用一
受控电流源 ic=?ib等效代替。
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2,放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶
体管用晶体管微变等
效电路代替即可得放
大电路的微变等效电
路。
ib ic
eS
rbe
?ib
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-
+
-
RS
ii 交流通路
微变等效电路
RB
RC
ui
uORL+
+
- -
RS
eS+-
ib
ic
B
C
E
ii
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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。
微变等效电路
2,放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶
体管用晶体管微变等
效电路代替即可得放
大电路的微变等效电
路。
ib ic
eS
rbe
?ib
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-
+
-
RS
ii
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
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3.电压放大倍数的计算
bebi rIU ?? ?
Lco RIU ??? ??
be
L
r
RA
u
??? ?
LCL // RRR ??
i
o,
U
UA
u ?
?
?定义
当放大电路输出端开路 (未接 RL)时，
Lb RI ??? ??
因 rbe与 IE有关，故放大倍数与静
态 IE有关。
负载电阻愈小，放大倍数愈小。
be
C
r
RβA
u ??
式中的负号表示输出电压的相位
与输入相反。
例 1：
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
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3.电压放大倍数的计算
Lco RIU ??? ??
LCL // RRR ??
i
o,
U
UA
u ?
?
?定义
Lb RI ??? ??
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?RE
Eebebi RIrIU ??? ??
Ebbeb ) 1( RIβrI ?? ???
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
例 2：
由例 1、例 2可知，当电路不同时，计算 电压放大
倍数 Au 的公式也不同。 要根据微变等效电路找出 ui
与 ib的关系,uo与 ic 的关系。
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4.放大电路输入电阻的计算
放大电路对信号源 (或对前级放大电路 )来说，是
一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信
号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。
定义：
输入电阻是对
交流信号而言的，
是动态电阻。
i
i
i I
Ur
?
?
?输入电阻
+
-信号源
Au
放大电路SE?
SR iI
?
iU?
+
-
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大
小的参数。 电路的输入电阻愈大，从信号源取得的
电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。
放大
电路ir
信号源
SE?
SR iI
?
iU?
+
-
+
-
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i
i
I
Ur
i ?
?
?
beB // rR?
时，当 beB rR ??
bR
i
B
II
U
??
?
?
?
Eebebi RIrIU ??? ??
Ebbeb )1( RIβrI ?? ???
Ebe
i
b )1( Rβr
UI
??
?
??
? ?EbeBi )1(// RβrRr ???
bei rr ?
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?RE
例 2：
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
例 1：
ri
ri
BRI
?
BRI
?
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5,放大电路输出电阻的计算
放大电路对负载 (或对后级放大电路 )来说，是
一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电
源的内阻即为放大电路的输出电阻。
+
_ RL oU?oE?
ro
+
_
定义：
o
o
o I
Ur
?
?
?输出电阻：
输出电阻是
动态电阻，与
负载无关。
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。 电路
的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，
因此一般总是希望得到较小的输出电阻。
RS
RL
oU?
+
_
Au
放大
电路
+
_SE?
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iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS 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,
C
o
o
o RI
Ur ??
?
?
例 3：
求 ro的步骤：
1) 断开负载 RL
oU?
3) 外加电压
oI?
4) 求
or
外加oI?
CRco III
??? ??
bc IβI ?? ?
C
o
R C R
UI ?? ?
0 0 cb ?? II ?? 所以
2) 令 或0
i ?U? 0S ?E?
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rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
ERbbo IIII
???? ???? ?
E
o
SBbe
o
SBbe
o
R
U
R//Rr
U
R//Rr
U ??? ?
?
??
?
??? ?
ESbe
o 1
//
1
1
RRRr
r
?
?
?
?
?
?
外加
例 4：
oI?
or
求 ro的步骤：
1) 断开负载 RL
oU?
3) 外加电压
oI?
4) 求
2) 令 或0
i ?U? 0S ?E?
ERI
?
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动态分析图解法
Q
uCE/V
t
t
iB/?A
IB
t
iC/mA
IC
iB/?A
uBE/V
t
uBE/V
UBEUCE
iC/mA
uCE/VO OO O
O
O
Qic
Q1
Q2 ib
ui
uo
RL=?
由 uo和 ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的
电压放大倍数。
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16.3.2 非线性失真
如果 Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工
作，将造成非线性失真。
若 Q设置过高，
动画
晶体管进入
饱和区工作，
造成饱和失真。
Q2
uo
适当减小基
极电流可消除
失真。
UCE
Q
uCE/V
t
t
iC/mA
IC
iC/mA
uCE/VO
O
O
Q1
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16.3.2 非线性失真
若 Q设置过低，
动画
晶体管进入
截止区工作，
造成截止失真。
适当增加基
极电流可消除
失真。
uiu
o
t
iB/?A
iB/?A
uBE/V
t
uBE/V
UBE
OO
O
QQ
uCE/V
t
iC/mA
uCE/VO
O
UCE
如果 Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，
减小信号幅值 可消除失真。
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16.4 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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16.4.1 温度变化对静态工作点的影响
在固定偏置放大电路中,当温度升高时，
UBE?,??, ICBO ?。
上式表明，当 UCC和 RB一定时,IC与 UBE、
?以及 ICEO 有关,而这三个参数随温度而变化。
C B O
B
BECC
C E OBC
)1( Iβ
R
UU
β
IIβI
??
?
?
??
温度升高时,IC将增加，使 Q点沿负载线上移。
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iC
uCE
Q
温度升高时，输
出特性曲线上移
Q′
固定偏置电路的工作点
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。
结论：
当温度升高时,IC将增
加，使 Q点沿负载线上移，
容易使晶体管 T进入饱和
区造成饱和失真，甚至引
起过热烧坏三极管。
O
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16.4.2 分压式偏置电路
1,稳定 Q点的原理
B2 II ??若满足：
基极电位基本恒定，
不随温度变化。
2B2B RIV ?
2B1B
CC
21 RR
UII
?
??
CC
2B1B
2B
B URR
RV
?
?
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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16.4.2 分压式偏置电路
1,稳定 Q点的原理
VB
E
BEB
EC R
UVII ???
BEB UV ??若满足：
E
B
E
BEB
EC
R
V
R
UV
II
?
?
??
集电极电流基本恒定，
不随温度变化。
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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从 Q点 稳定的角度来
看似乎 I2,VB越大越好。
但 I2 越大,RB1,RB2
必须取得较小，将增加
损耗，降低输入电阻。
而 VB过高必使 VE也增
高，在 UCC一定时，势
必使 UCE减小，从而减
小放大电路输出电压的
动态范围。在估算时一般选取：
I2= (5 ~10) IB,VB= (5 ~10) UBE，
RB1,RB2的阻值一般为几十千欧。
参数的选择
VE
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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Q点稳定的过程
VE
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
T UBE
IB
IC VE
IC
VB 固定
RE,温度补偿电阻
对直流,RE越大,稳
定 Q点 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。
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2,静态工作点的计算
CC
2B1B
2
B URR
RV B
?
?
E
BEB
EC R
UVII ???
CB
β
II ?
EECCCCCE RIRIUU ???
估算法,
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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3,动态分析
对交流,旁路电容 CE 将 RE短路, RE不起
作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同 。
如果去掉 CE,
Au,ri,ro？
旁路电容
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
下一页总目录 章目录 返回 上一页
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
RS
eS+–
去掉 CE后的
微变等效电路
2B1BB // RRR ?
短路
对地
短路 如果去掉 CE,
Au,ri,ro?
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
BRI
?
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无旁路电容 CE有旁路电容 CE
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
Au减小
be
L
r
RβA
u
???
? ?EbeB2B1i )1( Rβ//R//Rr r ???
Co Rr ?
beBi r//Rr ?
Co Rr ?
分压式偏置电路
ri 提高
ro不变
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？即,??
S
o
s E
UA
u ?
?
对信号源电压的
放大倍数？
信号源
考虑信号源内阻 RS 时
iS
i
be
L
s rR
r
r
RβA
u ??
???所以
S
o
s E
UA
u ?
?
?
S
i
i
o
E
U
U
U
?
?
?
?
??
S
i
E
UA
u ?
?
??
iS
i
S
i
rR
r
E
U
?
??
?
ir
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
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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,ro及 Au。 RB1 RCC
1
C2
RB2
CE
RE1 RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RE2
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解, (1)由直流通路求静态工作点。
V3V122060 20CC
B2B1
B2
B ?????? URR
RV
mA8.0
mA
3
6.03
E
BEB
EC
?
?
?
?
??
R
UV
II
Aμ16 Aμ500.8CB ??? βII
V8.4
V38.068.012
)( 1E1EECCCCCE
?
?????
???? RRIRIUU
直流通路
RB1 RC
RB2 RE1
+UCC
RE2
+
–
UCE
IE
IB
IC
VB
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(2) 由微变等效电路求 Au,ri,ro。
k Ω6Co ?? Rr
k Ω86.1Ω
8.0
2651200
I
26) 1(200
E
be ??????? ?r
Ωk 15// 2B1BB ?? RRR其中
? ?EbeBi ) 1(// RβrRr ???
k Ω03.8?
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
69.8??
微变等效电路
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
BRI
?
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16.5 射极输出器
因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路
的公共端，所以是 共集电极放大电路 。
因从发射极输出，所以称射极输出器。
RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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EB
BECC
B )1( RR
UUI
???
??
BE )1( II ???
求 Q点：
16.5.1 静态分析
EECCCE RIUU ??
直流通路
+UCC
RB
RE
+
–
UCE+
–UBE I
E
IB
IC
RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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16.5.2 动态分析
LEL // RRR ??
Leo RIU ?? ??
Lb1 RI ??? ?）（ ?
Lebebi RIrIU ??? ???
Lbbeb )1( RIrI ???? ?? ?
Lbbeb
Lb
)1(
)1(
RIrI
RIA
u ???
???
??
?
?
?
Lbe
L
)1(
1
Rr
R
???
???
?
? ）（
1,电压放大倍数
电压放大倍数 Au?1且输入输出同相，输出电压
跟随输入电压,故称电压跟随器。
微变等效电路
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
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rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
iBi // rRr ??
2,输入电阻
? ?LbeBi )1(// RrRr ???? ?
Lbe
b
LEebeb
b
i
i )1(
// Rr
I
RRIrI
I
Ur ???????? ?
?
??
?
?
LEL // RRR ??
射极输出器的
输入电阻高，对
前级有利。
ri 与负载有关
ir ir?
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3,输出电阻
??
???
1
sbe
o
Rrr
SBS // RRR ??
β
RrRr
?
???
1
// sbeEo
sbeE) 1 ( RRβ r ?????通常：
射极输出器的输
出电阻很小，带
负载能力强。
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
or
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共集电极放大电路 (射极输出器 )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
) 1(
) 1(
Rβr
RβA
u ???
???
? ?'LbeBi ) 1(// RβrRr ???
β
Rrr
?
???
1
sbe
o
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射极输出器的应用
主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。
1,因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的
第一级，可以提高输入电阻,减轻信号源负担 。
2,因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的
末级，可以降低输出电阻,提高带负载能力。
3,利用 ri 大,ro小以及 Au ?1 的特点，也可
将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻
抗匹配作用,这一级射极输出器称为缓冲级或中
间隔离级。
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例 1:
.
在图示放大电路中，已知 UCC=12V,RE= 2kΩ,
RB= 200kΩ,RL= 2kΩ,晶体管 β =60,UBE=0.6V,
信号源内阻 RS= 100Ω,试求,
(1) 静态工作点 IB,IE 及 UCE；
(2) 画出微变等效电路；
(3) Au,ri 和 ro 。 RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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解,(1)由直流通路求静态工作点。
mA035.0mA260)(1200 6.012) (1
EB
BECC
B ????
??
??
??
RβR
UUI
mA14.2
0,0 3 5 m A60)(1
)(1 BE
?
???
?? II ?
V727
V142212
EECCCE
.
.
RIUU
?
???
??
直流通路
+UCC
RB
RE
+
–
UCE+
–UBE I
E
IB
IC
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(2) 由微变等效电路求 Au,ri,ro。
Ω3.17Ω60 10094.0Sbeo ?????? ? Rrr
k Ω94.0Ω24.1 266120026) (1200
E
be ??????? Ir ?
? ?LbeBi ) 1(// RβrRr ????
kΩ7.41?
Lbe
L
) 1(
)(1
Rr
RA
u ???
???
?
?
98.0 ?
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
微变等效电路
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RB1 RC
C1 C2
RB2 RE RL
+ +
+UCC
ui uo
++
––
16.6.1 什么是放大电路中的负反馈
反馈,将放大电路输出端的信号 (电压或电流 )的
一部分或全部通过某种电路引回到输入端。
16.6 放大电路中的负反馈
es
RB +UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
+
–
RS
通过 RE
将输出电压
反馈到输入
通过 RE
将输出电流
反馈到输入
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反馈放大电路的三个环节：
基本放大电路
d
o
X
XA
?
?
?
o
f
X
XF
?
?
?
比较环节
fid XXX ??? ??
反馈放大电路的方框图
反馈电路
输出信号
输入信号
反馈信号
反馈系数
净输入信号
放大倍数
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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fid XXX ??? ??
反馈放大电路的方框图
净输入信号
若三者同相，则
Xd = Xi – Xf
可见 Xd < Xi,即反馈信号起了削弱净输入信号的
作用（负反馈）。
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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直流反馈,反馈只对直流
分量起作用，反馈元件只
能传递直流信号。
负反馈,反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。
在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。
交流反馈,反馈只对交流
分量起作用，反馈元件只
能传递交流信号。
在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生
自激振荡，使放大器不能正常工作。
正反馈,反馈增强净输入信号,使放大倍数提高。
引入交流
负反馈的
目的,改
善放大电
路的性能
引入直流
负反馈的
目的,稳
定静态工
作点
16.6.2 负反馈的类型
1,反馈的分类
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2,负反馈的类型
1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈
和电流反馈。
电流负反馈 具有 稳定输出电流,
增大输出电阻的作用。
电压负反馈 具有 稳定输出电压,
减小输出电阻的作用。
如果反馈信号取自输出电压，叫 电压反馈 。
如果反馈信号取自输出电流，叫 电流反馈 。
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2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的
不同，可以分为串联反馈和并联反馈。
反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入
信号以电压形式作比较，称为 串联反馈 。
反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入
信号以电流形式作比较，称为 并联反馈 。
串联反馈使电路的输入电阻增大，
并联反馈使电路的输入电阻减小。
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负
反
馈
交流反馈
直流反馈
电压串联负反馈
电压并联负反馈
电流串联负反馈
电流并联负反馈
负反馈的类型
稳定静态工作点
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3,负反馈类型的判别步骤
3) 判别是否负反馈？
2) 判别是交流反馈还是直流反馈？
4) 是负反馈！判断是何种类型的负反馈？
1) 找出反馈网络（一般是电阻、电容）。
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1) 判别反馈元件 （一般是电阻、电容）
(1) 连接在输入与输出之间的元件。
(2) 为输入回路与输出回路所共有的元件。
发射极电阻 RE为
输入回路与输出
回路所共有，所
以 RE是反馈元件。
例 1：
RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
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RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
2) 判断是交流反馈还是直流反馈
交、直流分量的信
号均可通过 RE，所
以 RE引入的是交、
直流反馈。
如果有发射极旁路电容,RE中仅有直流分量的
信号通过,这时 RE引入的则是直流反馈。
Ｃ E
例 1：
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例 1,3) 判断反馈类型
净输入信号：
ui 与 uf 串联,
以电压形式比较
——串联反馈
ui正半周时,uf也是
正半周,即两者同相
——负反馈
uf 正比于输出电流 ——电流反馈
——串联电流负反馈
+
uf
–
+
–
RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+– ie
ube ube = ui - uf
uf = ie RE
Ube = Ui - Uf
可见 Ube < Ui,反馈电压 Uf 削弱了净输入电压
? ic RC
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结论：
反馈过程：
电流负反馈具有稳定输出电流的作用
反馈类型 —— 串联电流负反馈
RB1 RC
C1
C2
RB2
RE
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
Ic??Uf??Ube??ib?
Ic ?
uf ? ic RC
+
uf
–
+
–ube
Ube = Ui - Uf
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电阻 RF连接在输入
与输出之间，所以
RF是反馈元件 。
2) 判断是交流反馈还是直流反馈
交、直流分量的信号均可通过 RF，
所以 RF引入的是交、直流反馈。
例 2,1) 判反馈元件
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
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3) 判断反馈类型例 2：
净输入信号：
ii 与 if 并联，
以电流形式比较
——并联反馈
ii 正半周时,if 也是
正半周，即两者同相
——负反馈
F
obe
f R
uui ??
if 正比于输出电压 ——电压反馈
if 与 uo反相
——并联电压负反馈
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
ii ib
if
F
o
R
u??
ib = ii - if
Ib = Ii - If
可见 Ib < Ii,反馈电流 If 削弱了净输入电流
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反馈过程：
电压负反馈具有稳定输出电压的作用
反馈类型 ——并联电压负反馈例 2：
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
F
o
f R
ui ??
ii ib
if
Uo??if?? ib??ic?
Uo?
Ib = Ii - If
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4,利用瞬时极性法判断负反馈
+ +－
+
(1)设接“地”参考点的电位为零，在某点对
“地”电压（即电位）的正半周，该点交流电位的
瞬时极性为正；在负半周则为负。
(2)设基极瞬时极性为正，根据 集电极 瞬时极性
与基极相反, 发射极 (接有发射极电阻 而无旁路电
容 时 )瞬时极性 与基极相同 的原则，标出相关各点
的瞬时极性。
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4,利用瞬时极性法判断负反馈
+ +
－ ? － ?
(3)若反馈信号与输入信
号加在同一电极上，
(4)若反馈信号与输入信
号加在两个电极上，
两者极性 相反为负反馈 ；
极性 相同为正反馈。
两者极性 相同为负反馈 ；
极性 相反为正反馈。
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反馈到基极为并联反馈 反馈到发射极为串联反馈
判断串、并联反馈
ib= ii – if
ibii if
ube= ui – uf
++
–
ui –
ube
+
–
uf
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共发射极电路
判断电压、电流反馈
从集电极引出
为电压反馈
从发射极引出
为电流反馈
uoRL
+
–
RL
io
iE
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判断反馈类型的口诀：
共发射极电路
共集电极电路为典型的电压串联负反馈。
集出为压，射出为流，
基入为并，射入为串。
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例 3,判断图示电路中的负反馈类型。
解, RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；
RE1对本级引入串联电流负反馈。
RE1,RF对交、直流均起作用，所以引入的
是交、直流反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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例 3,判断图示电路中的负反馈类型。
解,
RE1,RF引入越级串联电压负反馈。
－
+ － +
?
T2集电极的 ?反馈到 T1的发射极，提高了 E1的
交流电位，使 Ube1减小，故为负反馈；
反馈从 T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压
引入到 T1的发射极，是串联反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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例 4,如果 RF不接在 T2 的集电极，而是接 C2与 RL
之间，两者有何不同？
解, 因电容 C2的隔直流作用，这时 RE1,RF仅
引入交流反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
×
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例 5,如果 RF的另一端 不接在 T1 的发射极，而是接在
它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？
解, T2集电极的 ?反馈到 T1的基极，提高了 B1的交
流电位，使 Ube1增大，故为正反馈；
这时 RE1,RF引入越级正反馈。
－+ － +
?
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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RF2(R1,R2),直流反馈
（稳定静态工作点）
RF, CF, 交流
电压并联负反馈
+UCC(a)
RE1 +R1
RF1
RF2
C2
RC2R
C1
CE2
RE2
R2
+
C+
RF1,RE1,交直流
电压串联负反馈
+
–
– +
+
+ –+
+UCC
+
RB
C2
RC2RC1
CE2RE2
+
C1
CF
(b)
–
例 6：
RF
RE2,直流反馈
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20?F
+
+
+
+
sE?
470k?
600?
3.9k?
+20?F
470k?
3.9k?
50?F
2k?
470
?
50?F
100?F470
?
30k?
3DG6 3DG6
(c)
+6V
+ – –
––
+
+
(d)
+
50k?
2k? 2k?
8k?
3k?3k?
50?F
50?F
50?F
+20V
+ –
–
–
–
电流并联负反馈
正反馈
两个 2k?电阻
构成交直流反馈两个 470k?
?
?
?
后级交直流反馈
前级直流反馈
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16.6.3 负反馈对放大电路性能的影响
d
o
X
XA
?
?
?
o
f
X
XF
?
?
? fid XXX ??? ??
反馈放大电路的基本方程
反馈系数 净输入信号
开环
放大倍数
AF
A
X
XA
??? 1i
o
f ?
?
闭环
放大倍数
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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1,降低放大倍数
负反馈使放大倍数下降。则有,AA ?
f
(参见教材 P59例题 )
df XX ??,
同相，所以 AF 是正实数负反馈时，
中，在 1 f AFAA ??
d
f
o
f
d
o
X
X
X
X
X
XAF
?
?
?
?
?
?
???
| 1+AF| 称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用
愈强,Af也就愈小。
射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的
电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。
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2.提高放大倍数的稳定性
AF
AA
?? 1f A
A
AFA
A d
1
1d
f
f ?
?
?
引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。
放大倍数下降至 1/(1+|AF|)倍，其稳定性提高 1+|AF|倍。
若 |AF| >>1，称为 深度负反馈,此时：
在深度负反馈的情况
下，闭环放大倍数仅与反
馈电路的参数有关。F
A 1f ?
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例, |A|=300,|F|=0.01。
75
01.03 0 01
3 0 0
1
f ?
??
?
?
?
AF
A
A则：
%6
d
??
A
A
若：
%.%,51)6(0103 0 01 1 ???????
A
A
AFA
A d
1
1d
f
f
?
?则：
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3,改善波形失真
Aui
uf
ud
加反馈前
加反馈后
uo
大
略小
略大
略小
略大
负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，
因此只能减小失真，而不能完全消除失真。
? uoA
F
小
接近正弦波
正弦波
ui
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4.展宽通频带
引入负反馈使电路的通频带宽度增加
BWFABW )1( of ??
无负反馈
有负反馈
BWf
BW f
|Au|
O
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例,中频放大倍数 |A0| =103，反馈系数 |F| = 0.01
990
0101 0 0 01
1 0 0 0
1
0
0
f,.FA
AA ?
??
?
?
?则：
在原上限、下限频率处
687
7 0 701
7 0 70
0
0
LHf,FA.
A.
A ?
?
?、
70709630
990
687
f
LHf,.
.
.
A
A
???、
说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在
通频带内，即通频带加宽了。
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ui
ube
ib
+ +
–
–
5,对输入电阻的影响
在同样的 ib下, ui= ube + uf > ube,所以 rif 提高。
i0if )1( rFAr ??
1) 串联负反馈
b
i
i i
ur ?无负反馈时：
有负反馈时：
b
i
if i
ur ?uf
+
–
使电路的输入电阻提高
b
be
i
u
?
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FA
rr
0
i
fi 1 ??
if
b
be
i i
u
r ?
无负反馈时：
有负反馈时：
i
be
if i
ur ?
在同样的 ube下,ii = ib + if > ib,所以 rif 降低。
2) 并联负反馈 使电路的输入电阻降低
ii ib
ube
+
–
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o0of )1( rFAr ??
FA
rr
0
o
of 1 ??
电压负反馈具有稳定输出电压的作用，
即有恒压输出特性，故输出电阻降低。
电流负反馈具有稳定输出电流的作用，
即有恒流输出特性，故输出电阻提高。
1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低
2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高
6.对输出电阻的影响
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16.7 放大电路的频率特性
阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射
极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频
率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电
压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。
频
率
特
性
幅频特性,电压放大倍数的模 |Au|与频率 f
的关系
相频特性,输出电压相对于输入电压的
相位移 ? 与频率 f 的关系
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通频带
f
|Au |
0.707| Auo |
fL fH
| Auo |
幅频特性
下限截止频率 上限截止频率
耦合、旁路
电容造成。
三极管结电
容,? 造成
f
–270°
–180°
–90°
相频特性
?
O
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在中频段
所以,在中频段可认为电容不影响交流信号的
传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。
(前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入
电压的相位移均是指中频段的 )
三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可
认为它们的等效电容 CO与负载并联。由于 CO的电
容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作
开路。
由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，
故对 中频段信号的容抗很小，可视作短路 。
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
beU?
+
-
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由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路
电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实
际送到三极管输入端的电压 比输入信号 要
小，故放大倍数降低，并使 产生越前的相位移
（相对于中频段）。
在低频段：
所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的
主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。
CO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。
oU?
beU? iU?
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
beU?
+
-
C1 C2
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由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路
电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。
在高频段：
所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的
主要原因是三极管电流放大系数 ?,极间电容和
导线的分布电容的影响。
oU?
CO的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗
减小，在高频时三极管的电流放大系数 ? 也 下降，
因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使
产生滞后的相位移（相对于中频段）。
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
Co
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16.8 多级放大电路及其级间耦合方式
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、阻容耦合和变压器
耦合。
动态, 传送信号 减少压降损失
静态：保证各级有合适的 Q点
波形不失真
第二级 推动级输入级 输出级
输
入
输
出
多级放大电路的框图
对耦合电
路的要求
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16.8.1 阻容耦合
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
RB1 RC1
C1
C2
RB2 C
E1RE1
+
+
+
+
+
–
RS
+
–
RC2 C3
CE2
RE2 RL
+
+
+UCC
+
––
oU?
1OU?
iU?
SE?
B1R?
B2R?
T1 T2
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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。
RB1 RC1
C1
C2
RB2 C
E1RE1
+
+
+
+
+
–
RS
+
–
RC2 C3
CE2
RE2 RL
+
+
+UCC
+
––
oU?
1OU?
iU?
SE?
B1R?
B2R?
T1 T2
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2,动态分析 微变等效电路
第一级 第二级
21
2i
o
i
1o
i
o
uuu AAU
U
U
U
U
UA ???
?
?
?
?
?
?
电压放大倍数
2ir
1bI? 2bI?1cI? 2cI?
rbeR
B2
RC1
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI?
1oU?
1b1Iβ ?
SE?
rbe R
C2
RL
E
B C
+
-
oU?
2b2Iβ ?
B1R? B2R?RB1
2i1C1L // rRR ??
1be
1L
1
i
o1
1 r
Rβ
U
UA
u
????
?
?
b e 2
L2
2
2i
o
2 r
Rβ
U
UA
u
????
?
?
1ii rr ?
2oo rr ?
L2CL2 // RRR ??
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例 2,如图所示的两级电压放大电路，
已知 β 1= β 2 =50,T1和 T2均为 3DG8D。
(1) 计算前、后级放大电路的静态值 (UBE=0.6V);
(2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻；
(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
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解, (1) 两级放大电路的静态值可分别计算。
第一级是射极输出器,
A8.9mA275 0 )(11 0 0 0 0, 624) (1
E1B1
BECC
B1 μ????
??
??
??
RβR
UUI
mA 49,0mA 00 98.050 )(1)1( B1E1 ?????? II ?
V77,10V2749.024E1E1CCCE ?????? RIUU
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
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第二级是分压式偏置电路
V26.84 3 V
4382
24
B2
B2B1
CC
B2 ????????? RRR
UV
mA 96,0mA
5,751,0
6,026,8
E2E2
B E 2B2
C2 ??
??
????? RR
UUI －
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
解,
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第二级是分压式偏置电路
μA 2,19mA50 96,0
2
C2
B2 ??? ?
II
V71,6)V5,751,010(96,024
)( E2E2C2C2CCC E 2
?????
?????? RRRIUU
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
解,
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2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
(2) 计算 r i和 r 0
由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等
于第一级的输入电阻 ri1。第一级是射极输出器，它
的输入电阻 ri1与负载有关，而射极输出器的负载即
是第二级输入电阻 ri2。
微变等效电路
2ir1ii rr ?
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2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
(2) 计算 r i和 r 0
k Ω58,1Ω96,0 26512 0 026)1(2 0 0
E
b e 2 ?????? Ir ?
? ? k 14)1(//// E2b e 2B2B12 Ω???????? RrRRr i ?
k 22,9k1427 1427// i2E1L1 ΩΩ ?????? rRR
2ir
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(2) 计算 r i和 r 0
k Ω 349 0 265 0 )(12 0 026) (12 0 0r
E1
1b e 1 ????????,Iβ
? ? k Ω 320)1(// L1b e 1B1i1i ?????? RrRrr ?
2oo rr ?
k10C2o2o Ω??? Rrr
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
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(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
994 0
22 950)(13
22 9)501(
)1(
)1(
L111be
L11
1u,.
.
Rr
RA ?
???
???
???
???
?
?
第一级放大电路为射极输出器
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
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(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
第二级放大电路为共发射极放大电路
1851,050)(179,1 1050)1(
2E2b e 2
2C
2 ???????????? －－ Rr
RA
u ??
总电压放大倍数
9,171 8 )(9 9 4,021 ??????? uuu AAA
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应用举例 ? 镍镉电池恒流充电电路
原理,
三极管工作
于恒流状态，
基极电位恒
为 6V；调整
转换开关Ｓ
使充电电流
限制在 50mA
和 100mA;
性能,
正常充电时间
7小时左右 ;充
电电流为恒定
值；充电电流
大小由电池额定容量确定。
LED
电
池
R3
u2
Tr D
~220V
R2
S 50mA
100mA
DZ6V
6V
+
R5
R4
R1
C
+
– T
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LED发光二极
管承受正向电
压导通发光,
发光强度与通
过的电流大小
有关。 LED与 R5串联后，
接于 R4 两端,R4两端电压
的大小，反映充电电流的
大小,LED发光的亮、暗
指示 S的位置,R5是 LED
的限流电阻,使通过 LED
的电流限制在一定数值。
LED
电
池
R3
u2
Tr D
~220V
R2
S 50mA
100mA
DZ6V
6V
+
R5
R4
R1
C
+
– T
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16.8.2 直接耦合
直接耦合,将前级的输出端直接接后级的输入端。
可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。
+UCC
uo
RC2
T2
ui
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
RE2
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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
缓慢地、无规则地变化的现象。uo
tO
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。
直接耦合存在的两个问题：
1,前后级静态工作点相互影响
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若由于温度的升高 IC1增加 1%，试计算输出电压
Uo变化了多少？
已知,UZ=4V，
UBE=0.6V，
RC1=3k?，
RC2=500 ?,
?1= ?2=50。
温度升高前，
IC1=2.3mA，
Uo=7.75V。
IC1 = 2.3?1.01 mA = 2.323 mA
UC1= UZ + UBE2 = 4 + 0.6 V = 4.6 V
mA147.0mA32.23 6.41212
1
?????? CRB III
C
例：
uZ–+
+UCC
uo
RC2
T2
ui=0
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
R
DZ
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已知,UZ=4V，
UBE=0.6V，
RC1=3k?，
RC2=500 ?,
?1= ?2=50。
温度升高前，
IC1=2.3mA，
Uo=7.75V。
例：
uZ–+
+UCC
uo
RC2
T2
ui=0
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
R
DZ
mA147.0mA32.23 6.4121C2B ?????? III R
C1I
C2= ?2?IC2 = 50 ? 0.147mA = 7.35mA
? Uo= 8.325－ 7.75V = 0.575V 提高了 7.42%
可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输
出电压发生了变化即有零点漂移现象。
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零点漂移的危害：
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。
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。
uA
uu od
Id ?输入端等效
漂移电压
输出端
漂移电压
电压
放大倍数
只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放
大后的有用信号才能被很好地区分出来。
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由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有
良好的低频特性。
通频带
f
|Au |
0.707| Auo |
O f
H
| Auo |
幅频特性
抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路
的一个重要的问题。
适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间
都是直接耦合。
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16.9 差动放大电路
16,9,1 差动放大电路的工作情况
电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对
应电阻元件的参数值都相等。
差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。
差动放大原理电路
+UCC
uo
ui1
RCRB2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
两个输入、
两个输出
两管 静态工
作点相同
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1,零点漂移的抑制
uo= VC1 － VC2 = 0
uo= (VC1 + ?VC1 ) － (VC2 + ? VC2 ) = 0
静态时,ui1 = ui2 = 0
当温度升高时 ?IC??VC? （两管变化量相等）
对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有
抑制作用。
+UCC
uo
ui1
RCR
B2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
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2,有信号输入时的工作情况
两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出
电压为零，即 对共模信号没有放大能力 。
(1) 共模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相同
差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它
对零点漂移的抑制水平。
+UCC
uoRCRB2
T1
RB1
RC RB2
RB1+
–
ui1 ui2
+ +
– –
T2+
–
+
–
共模信号
需要抑制
下一页总目录 章目录 返回 上一页
+UCC
uo
ui1
RCR
B2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
2,有信号输入时的工作情况
两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，
(2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反
uo= (VC1－ ?VC1 )－ (VC2 +? VC１ ) =－ 2 ?VC1
即 对差模信号有放大能力 。
+
– +
–差模信号
是有用信号
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(3) 比较输入
ui1, ui2 大小和极性是任意的。
例 1,ui1 = 10 mV,ui2 = 6 mV
ui2 = 8 mV － 2 mV
例 2,ui1 =20 mV,ui2 = 16 mV
可分解成, ui1 = 18 mV + 2 mV
ui2 = 18 mV － 2 mV
可分解成, ui1 = 8 mV + 2 mV
共模信号 差模信号
放大器只
放大两个
输入信号
的差值信
号 —差动
放大电路。
这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制
系统中是常见的。
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（ Common Mode Rejection Ratio)
C
d
C M R A
AK ? ) (lg20( d B )
C
d
C M R 分 贝A
AK ?
全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模
信号的能力。
差模放大倍数
共模放大倍数 KCMR越大，说明差放分辨
差模信号的能力越强，而抑制
共模信号的能力越强。
3,共模抑制比
共模抑制比
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若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0
输出电压 uo = Ad （ ui1 － ui2 ） = Ad uid
若电路不完全对称，则 Ac?0，
实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid
即共模信号对输出有影响 。
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16,9,2 典型差动放大电路
+UCC
uo
ui1
RC
RPT1
RB
RC
ui2R
E
RB
+ +
+
–
–
–
T2
EE+–
RE的作用,稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。
EE：用于补偿 RE上的压降，以获得合适的工作点。
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16.10 互补对称功率放大电路
16.10.1 对功率放大电路的基本要求
功率放大电路的作用,是放大电路的 输出级,去
推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、
仪表指针偏转、电动机旋转等。
(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。
(2) 由于功率较大，就要求提高效率。
电源供给的直流功率
率负载得到的交流信号功?η
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IC
UCEO
Q
iC
tO
IC
UCEO
Q
iC
tO
IC
UCEO
Q
iC
tO
晶体管的工作状态
甲类工作状态
晶体管在输入信号
的整个周期都导通
静态 IC较大，波形
好,管耗大效率低。
乙类工作状态
晶体管只在输入信号
的半个周期内导通，
静态 IC=0，波形严重
失真,管耗小效率高。
甲乙类工作状态
晶体管导通的时间大于
半个周期，静态 IC?0，
一般功放常采用。
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16.10.2 互补对称放大电路
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本
形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由
于省去了变压器而被称为无输出变压器 (Output
Transformerless)电路，简称 OTL电路。若互补对称
电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无
输出电容 (Output Capacitorless)电路，简称 OCL电
路。
OTL电路采用单电源供电,OCL电路采用双电源
供电。
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1,OTL电路
(1) 特点
T1,T2的特性一致；
一个 NPN型、一个 PNP型
两管均接成射极输出器；
输出端有大电容；
单电源供电。
(2) 静态时 (ui= 0)
2
CC
C
Uu ?
2
CC
A
UV ?
,IC1? 0,IC2 ? 0
OTL原理电路
电容两端的电压
RLuI
T1
T2
+UCC
C
A
uo
+
+
-
+
-
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RL
ui
T1
T2
A
uo+ -
+
-
(3) 动态时
设输入端在 UCC/2 直流 基础上加入正弦信号。
T1导通, T2截止 ；
同时给电容充电
T2导通, T1截止 ；
电容放电，相当于电源
若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，
则负载上得到的交流信号正负半周对称。
ic1
ic2
交流通路
uo
输入交流信号 ui的正半周
输入交流信号 ui的负半周
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(4) 交越失真
当输入信号 ui为正弦波时，
输出信号在过零前后出现的
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
由于晶体管特性存在非线性，
ui< 死区电压晶体管导通不好。
交越失真
采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作
点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。
克服交越失真的措施
ui
?tO
uo
?tO
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R1
RLuI
T1
T2
+UCC
C
A
uo
+
+
-
+
- R2
D1
D2
动态时，设 ui加入
正弦信号。正半周 T2
截止,T1基极电位进
一步提高，进入良好
的导通状态。负半周
T1截止,T2基极电位
进一步降低，进入良
好的导通状态。
静态时 T1,T2 两管发射结电压分别为二极管 D1、
D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。
(5) 克服交越失真的 电路
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16.11 场效应管及其放大电路
场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种
半导体器件，即是 电压控制元件 。它的输出电流决
定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电
流，所以它的 输入电阻高，且温度稳定性好。
结型场效应管
按结构不同 场效应管有两种,
绝缘栅型场效应管
本节仅介绍绝缘栅型场效应管
按工作状态可分为,增强型和耗尽型两类
每类 又有 N沟道 和 P沟道 之分
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16.11.1 绝缘栅场效应管
漏极 D
栅极和其
它电极及硅
片之间是绝
缘的，称绝
缘栅型场效
应管。
金属电极
(1) N沟道增强型管的结构
栅极 G源极 S
1,增强型绝缘栅场效应管
SiO2绝缘层
P型硅衬底 高掺杂 N区
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G
S
D符号：
由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入
电阻很高，最高可达 1014? 。
漏极 D
金属电极
栅极 G源极 S
SiO2绝缘层
P型硅衬底 高掺杂 N区
由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用
二氧化硅，故又称金属 -氧化物 -半导体场效应管，
简称 MOS场效应管。
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(2) N沟道增强型管的 工作原理
EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
由结构图可见, N+型漏区和 N+型源区之间被 P型
衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的 PN结 。
当栅源电压 UGS = 0 时,
不管漏极和源极之间所
加电压的极性如何，其
中总有一个 PN结是反向
偏置的，反向电阻很高，
漏极电流近似为零 。
S D
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EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
当 UGS > 0 时,P型衬底中的电子受到电场力的吸
引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；
N型导电沟道
在漏极电源的作用
下将产生漏极电流
ID，管子导通。
当 UGS >UGS（ th） 时，
将 出现 N型导电沟
道，将 D-S连接起
来。 UGS愈高，导
电沟道愈宽。
(2) N沟道增强型管的 工作原理
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EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
N型导电沟道
当 UGS ? UGS(th） 后，场
效应管才形成导电沟道，
开始导通,若漏 –源之间
加上一定的电压 UDS，则
有漏极电流 ID产生。在
一定的 UDS下 漏极电流 ID
的大小与栅源电压 UGS有
关。所以，场效应管是
一种电压控制电流的器
件。
在一定的漏 –源电压 UDS下，使管子由不导通变
为导通的临界栅源电压称为开启电压 UGS(th） 。
(2) N沟道增强型管的 工作原理
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(3) 特性曲线
有导电沟道
转移特性曲线
无导电
沟道
开启电压 UGS(th）
UDS
UGS/
ID/mA
UDS/Vo
UGS= 1V
UGS= 2V
UGS= 3V
UGS= 4V
漏极特性曲线
恒流区
可变电阻区
截止区
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N型衬底
P+ P+ G
S
D
符号：结构
(4) P沟道增强型
SiO2绝缘层
加电压才形成
P型导电沟道
增强型场效应管只有当 UGS? UGS(th） 时才形成导
电沟道。
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
G
S
D符号：
如果 MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为
耗尽型场效应管。
(1 ) N沟道耗尽型管 SiO2绝缘层中
掺有正离子
予埋了 N型
导电沟道
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在
UGS= 0时,若漏 –源之间加上一定的电压 UDS，也
会有漏极电流 ID 产生。
当 UGS > 0时，使导电沟道变宽,ID 增大；
当 UGS < 0时，使导电沟道变窄,ID 减小； UGS
负值愈高，沟道愈窄,ID就愈小。
当 UGS达到一定 负值时,N型导电沟道消失，
ID= 0,称为场效应管处于夹断状态（即截止）。
这时的 UGS称为夹断电压，用 UGS(off） 表示。
这 时的 漏极电流 用 IDSS表
示，称为 饱和漏极电流 。
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(2) 耗尽型 N沟道 MOS管的特性曲线
夹断电压
耗尽型的 MOS管 UGS= 0时就有导电沟道，加反
向电压到一定值时才能夹断。
UGS(off)
转移特性曲线
0
ID/mA
UGS /V
-1-2-3
4
8
12
16
1 2
UDS=常数
U DS
UGS=0
UGS<0
UGS>0
漏极特性曲线
0
ID/mA
16 2012
4
8
12
16
4 8
IDSS
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
(3) P 沟道耗尽型管
符号：
G
S
D
予埋了 P型
导电沟道
SiO2绝缘层中
掺有负离子
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耗尽型
G
S
D
G
S
D
增强型
N沟道 P沟道
G
S
D
G
S
D
N沟道 P沟道
G,S之间加一定
电压才形成导电沟道
在制造时就具有
原始 导电沟道
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3,场效应管的主要参数
(1) 开启电压 UGS(th),是增强型 MOS管的参数
(2) 夹断电压 UGS(off)：
(3) 饱和漏电流 IDSS：
是结型和耗尽型
MOS管的参数
(4) 低频跨导 gm,表示栅源电压对漏极电流
的控制能力
极限参数,最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。
DS
GS
m
U
D
U
Ig
Δ
Δ?
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场效应管与晶体管的比较
电流控制 电压控制控制方式
电子和空穴两种载
流子同时参与导电载流子
电子或空穴中一种
载流子参与导电
类 型 NPN和 PNP N沟道和 P沟道
放大参数 20020 ~?? m A / V5~1
m ?g
rce很高 rds很高输出电阻
输入电阻 ?42 1010 ~ 较低 ?147 1010 ~ 较高
双极型三极管 单极型场效应管
热稳定性 差 好
制造工艺 较复杂 简单，成本低
对应电极 B—E—C G—S—D
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16.11.3 场效应管放大电路
场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，
常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放
大电路。
场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体
管的发射极、集电极、基极。
场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极
型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构
上也相类似。
场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电
路一样，包括静态分析和动态分析。
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1.自给偏压式偏置电路
16.11.3 场效应管放大电路
栅源电压 UGS是由场效应管自身的电流提供的，
故称自给偏压。
UGS = –RSIS
= –RSID
+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
T为 N沟道耗尽型场效应管
增强型 MOS管因 UGS=0时,ID?0,故不能采用
自给偏压式电路。
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+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
静态分析可以用估算法或图解法 (略 )
估算法：
UGS = – RSID
2
G S ( O F F )
GS
D S SD )1( U
UII ??
将已知的 UGS(off)、
IDSS代入上两式，
解出 UGS,ID;
由 UDS= UDD –ID(RD+ RS) 解出 UDS
列出静态时的关系式
对增强型 MOS管构成的放大电路需用图解法来
确定静态值。
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+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
例,已知 UDD =20V,RD=3k?,RS=1k?、
RG=500k?,UGS(off)= –4V,IDSS=8mA，
确定静态工作点。
解,用 估算法
UGS = – 1? ID
2GS
D )41(8 ???
UI
UDS= 20– 2（ 3 + 1 ） = 12 V
列出关系式
解出 UGS1 =–2V,UGS2 =–8V,ID1=2mA,ID2=8mA
因 UGS2 <UGS(off) 故舍去,
所求静态解为 UGS =–2V ID=2mA、
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2,分压式偏置电路
(1) 静态分析
+
–
+UDD
RS CS
C2
C1
RG1RD
RG2RG
+
+
–
RL
ui
uo
估算法：
SDDD
G2G1
G2
GS RIURR
RU ?
??
将已知的 UGS(off)、
IDSS代入上两式，
解出 UGS,ID;
由 UDS= UDD – ID(RD+ RS) 解出 UDS
列出静态时的关系式
2
G S ( O F F )
GS
D S SD )1( U
UII ??
流过 RG 的电流为零
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(2) 动态分析
电压放大倍数
)//( LDm
i
o RRg
U
UA
u ??? ?
?
gsi UU ?? ?
)( LDd R//RIU o ?? ??
RG1
RD
RG2
RG+
–
RL
+
–
S
D
G T
OU?
iU?
dI?交流通路
)( LDgsm R//RUg ???
)//( G2G1Gi RRRr ?? DO Rr ?
输入电阻 输出电阻
RG是为了提
高输入电阻 ri
而设置的。
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3.源极输出器
+UDD
RS
C2C1
RG1
RG2RG
+
–
RLui uo
+
–
+
RG1 RSRG2
RG+
–
RL
+
–
S
D
G T
OU?
iU?
SI?
+ –
gsU?
交流通路
1)//(1 )//(
LSm
LSm
i
o ?
??? RRg
RRg
U
UA
u ?
?
ogsi UUU ??? ??
)( LSS R//RIU o ?? ?
)( LSgsm R//RUg ??
电压放大倍数
)//( LSgsmgs RRUgU ?? ??
特点与晶体管的
射极输出器一样
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当场效应管工作在可变电阻区时，漏源电阻：
CD
DS
DS
GS ?
?
ui
u
R
Δ
Δ
场效应管可看作由栅源
电压控制的可变电阻。
U DS
－ 1V
－ 1.5V
UGS=－ 0.5V
0
ID/mA
16 2012
4
8
12
16
4 8
－ 2V
－ 2.5V
| UGS |愈大，
RDS愈大。
N沟道结型场效
应管的转移特性
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应用举例：
Ui??Uo? ? | UGS| ?? RDS ?? Au ?? Uo ?
+UCC
放大器
整流滤
波电路
uou
i
第 16章 基本放大电路
16.1 基本放大电路的组成
16.2 放大电路的静态分析
16.4 静态工作点的稳定
16.8 多级放大电路及其级间耦合
16.6 放大电路中的负反馈
16.5 射极输出器
16.10 互补对称功率放大电路
16.11 场效应管及其放大电路
16.3 放大电路的动态分析
16.7 放大电路中的频率特性
16.9 差动放大电路
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本章要求：
1,理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、
共集电极放大电路的性能特点。
2,掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等
效电路分析法。
3,了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，
了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的
工作原理。
4,理解反馈的概念，了解负反馈对放大电路性能的
影响。
5,了解差动放大电路的工作原理和性能特点。
6,了解场效应管的电流放大作用、主要参数的意义。
第 16章 基本放大电路
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放大的概念,
放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
放大的实质,
用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放
大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求,
1,要有足够的放大倍数 (电压、电流、功率 )。
2,尽可能小的波形失真。
另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术
指标。
本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大
电路。
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.1 共发射极基本放大电路组成
共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.2 基本放大电路各元件作用
晶体管 T--放大元
件,iC=? iB。要保
证集电结反偏,发
射结正偏,使晶体
管工作在放大区 。
基极电源 EB与基极
电阻 RB--使发射结
处于正偏，并提供
大小适当的基极电
流。共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
16.1.2 基本放大电路各元件作用
集电极电源 EC --为
电路提供能量。并
保证集电结反偏。
集电极电阻 RC--将
变化的电流转变为
变化的电压。
耦合电容 C1, C2
--隔离输入、输出
与放大电路直流的
联系，同时使信号
顺利输入、输出。
信
号
源
负载共发射极基本电路
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1 基本放大电路的组成
单电源供电时常用的画法
共发射极基本电路
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
EC
RS
es
RB
EB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
+
+
–
–
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.1.3 共射放大电路的电压放大作用
UBE IB IC UCE
无输入信号 (ui = 0)时,
uo = 0
uBE = UBE
uCE = UCE
+UCC
RB RC
C1
C2
T+
+
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
uBE
tO
iB
tO
iC
tO
uCE
tO
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IC
UCEO
IB
UBEO
结论：
(1) 无输入信号电压时，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。
QIB
UBE
Q
UCE
IC
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UBE IB
无输入信号 (ui = 0)时,
uo = 0
uBE = UBE
uCE = UCE
？
有输入信号 ≠ 时uCE = UCC－ iC RC
uo ? 0
uBE = UBE+ ui
uCE = UCE+ uo
IC
16.1.3,共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB RC
C1
C2
T+
+
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
uBE
tO
iB
tO
iC
tO
uCE
tO
ui
tO U
CE
uo
tO
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结论：
(2) 加上输入信号电压后，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，但方向始终不变。
+
集电极电流
直流分量 交流分量
动态分析
iC
tO
iC
t
IC
O
iC
t
ic
O
静态分析
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结论：
(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
tO
uo
tO
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1,实现放大的条件
(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集
电结反偏。
(2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大
区。
(3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电
流。
(4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。
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2,直、流通路和交流通路
因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如
果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起
作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这
样，交直流所走的通路是不同的。
直流通路,无信号时电流（直流电流）的通路，
用来计算静态工作点。
交流通路,有信号时交流分量（变化量）的通路，
用来计算电压放大倍数、输入电阻、
输出电阻等动态参数。
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例,画出下图放大电路的直流通路
直流通路
直流通路用来计算静态工作点 Q ( IB, IC, UCE )
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开
断开 +UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
IE
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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RB RCui uORL
RS
es
+
+
–
+
–
–
对交流信号 (有输入信号 ui时的交流分量 )
XC ? 0,C 可看作
短路。忽略电源的
内阻，电源的端电
压恒定，直流电源
对交流可看作短路。短路
短路
对地短路
交流通路
用来计算电压
放大倍数、输入
电阻、输出电阻
等动态参数。
+UCC
RS
es
RB
RC
C1
C2
T+
+
+
–
RL
ui
+
–
uo
+
–
+
+
–uBE
uCE
–
iCi
B
iE
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16.2 放大电路的静态分析
静态,放大电路无信号输入（ ui = 0）时的工作状态。
分析方法,估算法、图解法。
分析对象,各极电压电流的直流分量。
所用电路,放大电路的直流通路。
设置 Q点的目的：
(1) 使放大电路的放大信号不失真；
(2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是
动态的基础。
——静态工作点 Q,IB,IC,UCE 。
静态分析,确定放大电路的静态值。
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16.2.1 用估算法确定静态值
1,直流通路估算 IB
B
BECC
B R
UUI ??所以
B
CC
B R
UI ?
根据电流放大作用
C E OBC III ?? ? BB IβIβ ??
2,由直流通路估算 UCE,IC
当 UBE<< UCC时，
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
由 KVL,UCC = IB RB+ UBE
由 KVL,UCC = IC RC+ UCE 所以 UCE = UCC –IC RC
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例 1,用估算法计算静态工作点。
已知,UCC=12V,RC=4k?,RB=300k?,? =37.5。
解：
注意,电路中 IB和 IC 的数量级不同
mAmA
B
CC
B 0403 0 0
12,???
R
UI
mAmABC 51040537,.,???? II ?
VV
CCCCCE
645112 ????
??
.
RIUU
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
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例 2,用估算法计算图示电路的静态工作点。
EECCCCCE RIRIUU ???
EB
BECC
B ) 1( RβR
UUI
??
??
BC IβI ?
EEBEBBCC RIURIU ???
EBBEBB ) 1( RIβURI ????
由例 1、例 2可知，当电路不同时，计算 静态
值的公式也不同。
由 KVL可得：
由 KVL可得：
IE
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
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16.2.2 用图解法确定静态值
用作图的方法确定静态值
步骤：
1,用估算法确定 IB
优点：
能直观地分析和了解静
态值的变化对放大电路
的影响。
2,由输出特性确定 IC和 UCC
常数?? B)( CEC IUfI
UCE = UCC– ICRC
+UCC
RB RC
T+
+
–UBE
UCE
–
ICI
B
直流负载线方程
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16.2.2 用图解法确定静态值
B
BECC
B R
UUI ??
?
C
t an R1???
直流负载线斜率
ICQ
UCEQ
C
CC
R
U
UCC
常数?? B)( CEC IUfI
UCE =UCC–ICRC
UCE /V
IC/mA
直流负载线
Q
由 IB确定的那
条输出特性与
直流负载线的
交点就是 Q点
O
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16.3 放大电路的动态分析
动态,放大电路有信号输入（ ui?0）时的工作状态。
分析方法：
微变等效电路法，图解法。
所用电路：
放大电路的交流通路。
动态分析,
计算电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro
等。
分析对象：
各极电压和电流的交流分量。
目的：
找出 Au,ri,ro与电路参数的关系，为设计
打基础。
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16.3.1 微变等效电路法
微变等效电路：
把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一
个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为
一个线性元件。
线性化的条件：
晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，
在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近
似代替。
微变等效电路法：
利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路
电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro等。
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晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
当信号很小时，在静态工作点
附近的输入特性在小范围内可近
似线性化。
1,晶体管的微变等效电路
?UBE
?IB
对于小功率三极管：
)mA(
)mV(26)1()(200
E
be Iβr ????
rbe一般为几百欧到几千欧。
CE
B
BE
be UI
Ur
?
??
16.3.1 微变等效电路法
(1) 输入回路
Q
CE
b
be
Ui
u?
输入特性
晶体管的
输入电阻
晶体管的输入回路 (B,E之间 )
可用 rbe等效代替，即由 rbe来确
定 ube和 ib之间的关系。
IB
UBEO
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(2) 输出回路
CE
B
C
U
I
I
β
?
?
?
rce愈大，恒流特性愈好
因 rce阻值很高，一般忽
略不计。
晶体管的
输出电阻
输出特性
IC
UCE
Q
输出特性在线性工作区是
一组近似等距的平行直线。
CE
b
c
U
i
i
?
晶体管的电
流放大系数
晶体管的输出回路 (C,E之
间 )可用一受控电流源 ic=? ib
等效代替，即由 ?来确定 ic和
ib之间的关系。
?一般在 20～ 200之间，在手册中常用 hfe表示。
B
C
CE
ce
II
Ur
?
??
B
c
ce
I
i
u
?
O
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ib
ic ic
B
C
E
ib
?ib
晶体三极管 微变等效电路
ube+
-
uce
+
-
ube
+
-
uce
+
-
1,晶体管的微变等效电路
rbe
B
E
C
晶体管的 B,E之间
可用 rbe等效代替。
晶体管的 C,E之间可用一
受控电流源 ic=?ib等效代替。
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2,放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶
体管用晶体管微变等
效电路代替即可得放
大电路的微变等效电
路。
ib ic
eS
rbe
?ib
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-
+
-
RS
ii 交流通路
微变等效电路
RB
RC
ui
uORL+
+
- -
RS
eS+-
ib
ic
B
C
E
ii
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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。
微变等效电路
2,放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶
体管用晶体管微变等
效电路代替即可得放
大电路的微变等效电
路。
ib ic
eS
rbe
?ib
RB RC RL
E
B C
ui
+
-
uo
+
-
+
-
RS
ii
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
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3.电压放大倍数的计算
bebi rIU ?? ?
Lco RIU ??? ??
be
L
r
RA
u
??? ?
LCL // RRR ??
i
o,
U
UA
u ?
?
?定义
当放大电路输出端开路 (未接 RL)时，
Lb RI ??? ??
因 rbe与 IE有关，故放大倍数与静
态 IE有关。
负载电阻愈小，放大倍数愈小。
be
C
r
RβA
u ??
式中的负号表示输出电压的相位
与输入相反。
例 1：
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
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3.电压放大倍数的计算
Lco RIU ??? ??
LCL // RRR ??
i
o,
U
UA
u ?
?
?定义
Lb RI ??? ??
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?RE
Eebebi RIrIU ??? ??
Ebbeb ) 1( RIβrI ?? ???
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
例 2：
由例 1、例 2可知，当电路不同时，计算 电压放大
倍数 Au 的公式也不同。 要根据微变等效电路找出 ui
与 ib的关系,uo与 ic 的关系。
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4.放大电路输入电阻的计算
放大电路对信号源 (或对前级放大电路 )来说，是
一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信
号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。
定义：
输入电阻是对
交流信号而言的，
是动态电阻。
i
i
i I
Ur
?
?
?输入电阻
+
-信号源
Au
放大电路SE?
SR iI
?
iU?
+
-
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大
小的参数。 电路的输入电阻愈大，从信号源取得的
电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。
放大
电路ir
信号源
SE?
SR iI
?
iU?
+
-
+
-
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i
i
I
Ur
i ?
?
?
beB // rR?
时，当 beB rR ??
bR
i
B
II
U
??
?
?
?
Eebebi RIrIU ??? ??
Ebbeb )1( RIβrI ?? ???
Ebe
i
b )1( Rβr
UI
??
?
??
? ?EbeBi )1(// RβrRr ???
bei rr ?
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?RE
例 2：
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
例 1：
ri
ri
BRI
?
BRI
?
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5,放大电路输出电阻的计算
放大电路对负载 (或对后级放大电路 )来说，是
一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电
源的内阻即为放大电路的输出电阻。
+
_ RL oU?oE?
ro
+
_
定义：
o
o
o I
Ur
?
?
?输出电阻：
输出电阻是
动态电阻，与
负载无关。
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。 电路
的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，
因此一般总是希望得到较小的输出电阻。
RS
RL
oU?
+
_
Au
放大
电路
+
_SE?
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iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS 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,
C
o
o
o RI
Ur ??
?
?
例 3：
求 ro的步骤：
1) 断开负载 RL
oU?
3) 外加电压
oI?
4) 求
or
外加oI?
CRco III
??? ??
bc IβI ?? ?
C
o
R C R
UI ?? ?
0 0 cb ?? II ?? 所以
2) 令 或0
i ?U? 0S ?E?
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rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
ERbbo IIII
???? ???? ?
E
o
SBbe
o
SBbe
o
R
U
R//Rr
U
R//Rr
U ??? ?
?
??
?
??? ?
ESbe
o 1
//
1
1
RRRr
r
?
?
?
?
?
?
外加
例 4：
oI?
or
求 ro的步骤：
1) 断开负载 RL
oU?
3) 外加电压
oI?
4) 求
2) 令 或0
i ?U? 0S ?E?
ERI
?
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动态分析图解法
Q
uCE/V
t
t
iB/?A
IB
t
iC/mA
IC
iB/?A
uBE/V
t
uBE/V
UBEUCE
iC/mA
uCE/VO OO O
O
O
Qic
Q1
Q2 ib
ui
uo
RL=?
由 uo和 ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的
电压放大倍数。
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16.3.2 非线性失真
如果 Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工
作，将造成非线性失真。
若 Q设置过高，
动画
晶体管进入
饱和区工作，
造成饱和失真。
Q2
uo
适当减小基
极电流可消除
失真。
UCE
Q
uCE/V
t
t
iC/mA
IC
iC/mA
uCE/VO
O
O
Q1
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16.3.2 非线性失真
若 Q设置过低，
动画
晶体管进入
截止区工作，
造成截止失真。
适当增加基
极电流可消除
失真。
uiu
o
t
iB/?A
iB/?A
uBE/V
t
uBE/V
UBE
OO
O
uCE/V
t
iC/mA
uCE/VO
O
UCE
如果 Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，
减小信号幅值 可消除失真。
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16.4 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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16.4.1 温度变化对静态工作点的影响
在固定偏置放大电路中,当温度升高时，
UBE?,??, ICBO ?。
上式表明，当 UCC和 RB一定时,IC与 UBE、
?以及 ICEO 有关,而这三个参数随温度而变化。
C B O
B
BECC
C E OBC
)1( Iβ
R
UU
β
IIβI
??
?
?
??
温度升高时,IC将增加，使 Q点沿负载线上移。
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iC
uCE
Q
温度升高时，输
出特性曲线上移
Q′
固定偏置电路的工作点
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。
结论：
当温度升高时,IC将增
加，使 Q点沿负载线上移，
容易使晶体管 T进入饱和
区造成饱和失真，甚至引
起过热烧坏三极管。
O
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16.4.2 分压式偏置电路
1,稳定 Q点的原理
B2 II ??若满足：
基极电位基本恒定，
不随温度变化。
2B2B RIV ?
2B1B
CC
21 RR
UII
?
??
CC
2B1B
2B
B URR
RV
?
?
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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16.4.2 分压式偏置电路
1,稳定 Q点的原理
VB
E
BEB
EC R
UVII ???
BEB UV ??若满足：
E
B
E
BEB
EC
R
V
R
UV
II
?
?
??
集电极电流基本恒定，
不随温度变化。
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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从 Q点 稳定的角度来
看似乎 I2,VB越大越好。
但 I2 越大,RB1,RB2
必须取得较小，将增加
损耗，降低输入电阻。
而 VB过高必使 VE也增
高，在 UCC一定时，势
必使 UCE减小，从而减
小放大电路输出电压的
动态范围。在估算时一般选取：
I2= (5 ~10) IB,VB= (5 ~10) UBE，
RB1,RB2的阻值一般为几十千欧。
参数的选择
VE
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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Q点稳定的过程
VE
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
T UBE
IB
IC VE
IC
VB 固定
RE,温度补偿电阻
对直流,RE越大,稳
定 Q点 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。
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2,静态工作点的计算
CC
2B1B
2
B URR
RV B
?
?
E
BEB
EC R
UVII ???
CB
β
II ?
EECCCCCE RIRIUU ???
估算法,
VB
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
I1
I2
IB+ +
+
+UCC
ui uo
++
–
–
IC
RS
eS+–
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3,动态分析
对交流,旁路电容 CE 将 RE短路, RE不起
作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同 。
如果去掉 CE,
Au,ri,ro？
旁路电容
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
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RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
––
RS
eS+–
去掉 CE后的
微变等效电路
2B1BB // RRR ?
短路
对地
短路 如果去掉 CE,
Au,ri,ro?
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
BRI
?
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无旁路电容 CE有旁路电容 CE
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
Au减小
be
L
r
RβA
u
???
? ?EbeB2B1i )1( Rβ//R//Rr r ???
Co Rr ?
beBi r//Rr ?
Co Rr ?
分压式偏置电路
ri 提高
ro不变
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？即,??
S
o
s E
UA
u ?
?
对信号源电压的
放大倍数？
信号源
考虑信号源内阻 RS 时
iS
i
be
L
s rR
r
r
RβA
u ??
???所以
S
o
s E
UA
u ?
?
?
S
i
i
o
E
U
U
U
?
?
?
?
??
S
i
E
UA
u ?
?
??
iS
i
S
i
rR
r
E
U
?
??
?
ir
RB1 RC
C1
C2
RB2 C
E
RE
RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
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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,ro及 Au。 RB1 RCC
1
C2
RB2
CE
RE1 RL
+
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RE2
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解, (1)由直流通路求静态工作点。
V3V122060 20CC
B2B1
B2
B ?????? URR
RV
mA8.0
mA
3
6.03
E
BEB
EC
?
?
?
?
??
R
UV
II
Aμ16 Aμ500.8CB ??? βII
V8.4
V38.068.012
)( 1E1EECCCCCE
?
?????
???? RRIRIUU
直流通路
RB1 RC
RB2 RE1
+UCC
RE2
+
–
UCE
IE
IB
IC
VB
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(2) 由微变等效电路求 Au,ri,ro。
k Ω6Co ?? Rr
k Ω86.1Ω
8.0
2651200
I
26) 1(200
E
be ??????? ?r
Ωk 15// 2B1BB ?? RRR其中
? ?EbeBi ) 1(// RβrRr ???
k Ω03.8?
Ebe
L
) 1( Rβr
RβA
u ??
???
69.8??
微变等效电路
rbe
RB RC RLE
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI? bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
BRI
?
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16.5 射极输出器
因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路
的公共端，所以是 共集电极放大电路 。
因从发射极输出，所以称射极输出器。
RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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EB
BECC
B )1( RR
UUI
???
??
BE )1( II ???
求 Q点：
16.5.1 静态分析
EECCCE RIUU ??
直流通路
+UCC
RB
RE
+
–
UCE+
–UBE I
E
IB
IC
RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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16.5.2 动态分析
LEL // RRR ??
Leo RIU ?? ??
Lb1 RI ??? ?）（ ?
Lebebi RIrIU ??? ???
Lbbeb )1( RIrI ???? ?? ?
Lbbeb
Lb
)1(
)1(
RIrI
RIA
u ???
???
??
?
?
?
Lbe
L
)1(
1
Rr
R
???
???
?
? ）（
1,电压放大倍数
电压放大倍数 Au?1且输入输出同相，输出电压
跟随输入电压,故称电压跟随器。
微变等效电路
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
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rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
iBi // rRr ??
2,输入电阻
? ?LbeBi )1(// RrRr ???? ?
Lbe
b
LEebeb
b
i
i )1(
// Rr
I
RRIrI
I
Ur ???????? ?
?
??
?
?
LEL // RRR ??
射极输出器的
输入电阻高，对
前级有利。
ri 与负载有关
ir ir?
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3,输出电阻
??
???
1
sbe
o
Rrr
SBS // RRR ??
β
RrRr
?
???
1
// sbeEo
sbeE) 1 ( RRβ r ?????通常：
射极输出器的输
出电阻很小，带
负载能力强。
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
iI?
or
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共集电极放大电路 (射极输出器 )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
) 1(
) 1(
Rβr
RβA
u ???
???
? ?'LbeBi ) 1(// RβrRr ???
β
Rrr
?
???
1
sbe
o
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射极输出器的应用
主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。
1,因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的
第一级，可以提高输入电阻,减轻信号源负担 。
2,因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的
末级，可以降低输出电阻,提高带负载能力。
3,利用 ri 大,ro小以及 Au ?1 的特点，也可
将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻
抗匹配作用,这一级射极输出器称为缓冲级或中
间隔离级。
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例 1:
.
在图示放大电路中，已知 UCC=12V,RE= 2kΩ,
RB= 200kΩ,RL= 2kΩ,晶体管 β =60,UBE=0.6V,
信号源内阻 RS= 100Ω,试求,
(1) 静态工作点 IB,IE 及 UCE；
(2) 画出微变等效电路；
(3) Au,ri 和 ro 。 RB
+UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
es+–
RS
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解,(1)由直流通路求静态工作点。
mA035.0mA260)(1200 6.012) (1
EB
BECC
B ????
??
??
??
RβR
UUI
mA14.2
0,0 3 5 m A60)(1
)(1 BE
?
???
?? II ?
V727
V142212
EECCCE
.
.
RIUU
?
???
??
直流通路
+UCC
RB
RE
+
–
UCE+
–UBE I
E
IB
IC
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(2) 由微变等效电路求 Au,ri,ro。
Ω3.17Ω60 10094.0Sbeo ?????? ? Rrr
k Ω94.0Ω24.1 266120026) (1200
E
be ??????? Ir ?
? ?LbeBi ) 1(// RβrRr ????
kΩ7.41?
Lbe
L
) 1(
)(1
Rr
RA
u ???
???
?
?
98.0 ?
rbe
RB
RL
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
bI? c
I?
oU?
bIβ?
SE?
eI?
RE
微变等效电路
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RB1 RC
C1 C2
RB2 RE RL
+ +
+UCC
ui uo
++
––
16.6.1 什么是放大电路中的负反馈
反馈,将放大电路输出端的信号 (电压或电流 )的
一部分或全部通过某种电路引回到输入端。
16.6 放大电路中的负反馈
es
RB +UCC
C1
C2
RE RLui
+
–
uo+
–
+
+
+
–
RS
通过 RE
将输出电压
反馈到输入
通过 RE
将输出电流
反馈到输入
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反馈放大电路的三个环节：
基本放大电路
d
o
X
XA
?
?
?
o
f
X
XF
?
?
?
比较环节
fid XXX ??? ??
反馈放大电路的方框图
反馈电路
输出信号
输入信号
反馈信号
反馈系数
净输入信号
放大倍数
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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fid XXX ??? ??
反馈放大电路的方框图
净输入信号
若三者同相，则
Xd = Xi – Xf
可见 Xd < Xi,即反馈信号起了削弱净输入信号的
作用（负反馈）。
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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直流反馈,反馈只对直流
分量起作用，反馈元件只
能传递直流信号。
负反馈,反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。
在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。
交流反馈,反馈只对交流
分量起作用，反馈元件只
能传递交流信号。
在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生
自激振荡，使放大器不能正常工作。
正反馈,反馈增强净输入信号,使放大倍数提高。
引入交流
负反馈的
目的,改
善放大电
路的性能
引入直流
负反馈的
目的,稳
定静态工
作点
16.6.2 负反馈的类型
1,反馈的分类
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2,负反馈的类型
1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈
和电流反馈。
电流负反馈 具有 稳定输出电流,
增大输出电阻的作用。
电压负反馈 具有 稳定输出电压,
减小输出电阻的作用。
如果反馈信号取自输出电压，叫 电压反馈 。
如果反馈信号取自输出电流，叫 电流反馈 。
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2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的
不同，可以分为串联反馈和并联反馈。
反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入
信号以电压形式作比较，称为 串联反馈 。
反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入
信号以电流形式作比较，称为 并联反馈 。
串联反馈使电路的输入电阻增大，
并联反馈使电路的输入电阻减小。
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负
反
馈
交流反馈
直流反馈
电压串联负反馈
电压并联负反馈
电流串联负反馈
电流并联负反馈
负反馈的类型
稳定静态工作点
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3,负反馈类型的判别步骤
3) 判别是否负反馈？
2) 判别是交流反馈还是直流反馈？
4) 是负反馈！判断是何种类型的负反馈？
1) 找出反馈网络（一般是电阻、电容）。
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1) 判别反馈元件 （一般是电阻、电容）
(1) 连接在输入与输出之间的元件。
(2) 为输入回路与输出回路所共有的元件。
发射极电阻 RE为
输入回路与输出
回路所共有，所
以 RE是反馈元件。
例 1：
RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
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RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
2) 判断是交流反馈还是直流反馈
交、直流分量的信
号均可通过 RE，所
以 RE引入的是交、
直流反馈。
如果有发射极旁路电容,RE中仅有直流分量的
信号通过,这时 RE引入的则是直流反馈。
Ｃ E
例 1：
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例 1,3) 判断反馈类型
净输入信号：
ui 与 uf 串联,
以电压形式比较
——串联反馈
ui正半周时,uf也是
正半周,即两者同相
——负反馈
uf 正比于输出电流 ——电流反馈
——串联电流负反馈
+
uf
–
+
–
RB1 RC
C1
C2
RB2 R
E
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+– ie
ube ube = ui - uf
uf = ie RE
Ube = Ui - Uf
可见 Ube < Ui,反馈电压 Uf 削弱了净输入电压
? ic RC
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结论：
反馈过程：
电流负反馈具有稳定输出电流的作用
反馈类型 —— 串联电流负反馈
RB1 RC
C1
C2
RB2
RE
RL
+
+
+UCC
ui uo
++
–
–
RS
eS+–
Ic??Uf??Ube??ib?
Ic ?
uf ? ic RC
+
uf
–
+
–ube
Ube = Ui - Uf
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电阻 RF连接在输入
与输出之间，所以
RF是反馈元件 。
2) 判断是交流反馈还是直流反馈
交、直流分量的信号均可通过 RF，
所以 RF引入的是交、直流反馈。
例 2,1) 判反馈元件
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
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3) 判断反馈类型例 2：
净输入信号：
ii 与 if 并联，
以电流形式比较
——并联反馈
ii 正半周时,if 也是
正半周，即两者同相
——负反馈
F
obe
f R
uui ??
if 正比于输出电压 ——电压反馈
if 与 uo反相
——并联电压负反馈
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
ii ib
if
F
o
R
u??
ib = ii - if
Ib = Ii - If
可见 Ib < Ii,反馈电流 If 削弱了净输入电流
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反馈过程：
电压负反馈具有稳定输出电压的作用
反馈类型 ——并联电压负反馈例 2：
+UCC
RC
C1
RF
+
+
– –
RS
+
–
C2
+
+
RL
eS ui
uo
F
o
f R
ui ??
ii ib
if
Uo??if?? ib??ic?
Uo?
Ib = Ii - If
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4,利用瞬时极性法判断负反馈
+ +－
+
(1)设接“地”参考点的电位为零，在某点对
“地”电压（即电位）的正半周，该点交流电位的
瞬时极性为正；在负半周则为负。
(2)设基极瞬时极性为正，根据 集电极 瞬时极性
与基极相反, 发射极 (接有发射极电阻 而无旁路电
容 时 )瞬时极性 与基极相同 的原则，标出相关各点
的瞬时极性。
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4,利用瞬时极性法判断负反馈
+ +
－ ? － ?
(3)若反馈信号与输入信
号加在同一电极上，
(4)若反馈信号与输入信
号加在两个电极上，
两者极性 相反为负反馈 ；
极性 相同为正反馈。
两者极性 相同为负反馈 ；
极性 相反为正反馈。
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反馈到基极为并联反馈 反馈到发射极为串联反馈
判断串、并联反馈
ib= ii – if
ibii if
ube= ui – uf
++
–
ui –
ube
+
–
uf
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共发射极电路
判断电压、电流反馈
从集电极引出
为电压反馈
从发射极引出
为电流反馈
uoRL
+
–
RL
io
iE
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判断反馈类型的口诀：
共发射极电路
共集电极电路为典型的电压串联负反馈。
集出为压，射出为流，
基入为并，射入为串。
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例 3,判断图示电路中的负反馈类型。
解, RE2对交流不起作用，引入的是直流反馈；
RE1对本级引入串联电流负反馈。
RE1,RF对交、直流均起作用，所以引入的
是交、直流反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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例 3,判断图示电路中的负反馈类型。
解,
RE1,RF引入越级串联电压负反馈。
－
+ － +
?
T2集电极的 ?反馈到 T1的发射极，提高了 E1的
交流电位，使 Ube1减小，故为负反馈；
反馈从 T2的集电极引出，是电压反馈；反馈电压
引入到 T1的发射极，是串联反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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例 4,如果 RF不接在 T2 的集电极，而是接 C2与 RL
之间，两者有何不同？
解, 因电容 C2的隔直流作用，这时 RE1,RF仅
引入交流反馈。
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
×
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例 5,如果 RF的另一端 不接在 T1 的发射极，而是接在
它的基极，两者有何不同，是否会变成正反馈？
解, T2集电极的 ?反馈到 T1的基极，提高了 B1的交
流电位，使 Ube1增大，故为正反馈；
这时 RE1,RF引入越级正反馈。
－+ － +
?
RB1 RC1
C1
RB2 R
E1
+
+
–
RS
+
–
RF
RC2
CE2
C2
RE2 RL
+
+UCC
+
–
T1 T2
es
ui uo
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RF2(R1,R2),直流反馈
（稳定静态工作点）
RF, CF, 交流
电压并联负反馈
+UCC(a)
RE1 +R1
RF1
RF2
C2
RC2R
C1
CE2
RE2
R2
+
C+
RF1,RE1,交直流
电压串联负反馈
+
–
– +
+
+ –+
+UCC
+
RB
C2
RC2RC1
CE2RE2
+
C1
CF
(b)
–
例 6：
RF
RE2,直流反馈
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20?F
+
+
+
+
sE?
470k?
600?
3.9k?
+20?F
470k?
3.9k?
50?F
2k?
470
?
50?F
100?F470
?
30k?
3DG6 3DG6
(c)
+6V
+ – –
––
+
+
(d)
+
50k?
2k? 2k?
8k?
3k?3k?
50?F
50?F
50?F
+20V
+ –
–
–
–
电流并联负反馈
正反馈
两个 2k?电阻
构成交直流反馈两个 470k?
?
?
?
后级交直流反馈
前级直流反馈
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16.6.3 负反馈对放大电路性能的影响
d
o
X
XA
?
?
?
o
f
X
XF
?
?
? fid XXX ??? ??
反馈放大电路的基本方程
反馈系数 净输入信号
开环
放大倍数
AF
A
X
XA
??? 1i
o
f ?
?
闭环
放大倍数
反馈
电路 F
fX?
– dX? oX
?基本放大
电路 A
iX? +
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1,降低放大倍数
负反馈使放大倍数下降。则有,AA ?
f
(参见教材 P59例题 )
df XX ??,
同相，所以 AF 是正实数负反馈时，
中，在 1 f AFAA ??
d
f
o
f
d
o
X
X
X
X
X
XAF
?
?
?
?
?
?
???
| 1+AF| 称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用
愈强,Af也就愈小。
射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的
电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。
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2.提高放大倍数的稳定性
AF
AA
?? 1f A
A
AFA
A d
1
1d
f
f ?
?
?
引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。
放大倍数下降至 1/(1+|AF|)倍，其稳定性提高 1+|AF|倍。
若 |AF| >>1，称为 深度负反馈,此时：
在深度负反馈的情况
下，闭环放大倍数仅与反
馈电路的参数有关。F
A 1f ?
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例, |A|=300,|F|=0.01。
75
01.03 0 01
3 0 0
1
f ?
??
?
?
?
AF
A
A则：
%6
d
??
A
A
若：
%.%,51)6(0103 0 01 1 ???????
A
A
AFA
A d
1
1d
f
f
?
?则：
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3,改善波形失真
Aui
uf
ud
加反馈前
加反馈后
uo
大
略小
略大
略小
略大
负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，
因此只能减小失真，而不能完全消除失真。
? uoA
F
小
接近正弦波
正弦波
ui
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4.展宽通频带
引入负反馈使电路的通频带宽度增加
BWFABW )1( of ??
无负反馈
有负反馈
BWf
BW f
|Au|
O
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例,中频放大倍数 |A0| =103，反馈系数 |F| = 0.01
990
0101 0 0 01
1 0 0 0
1
0
0
f,.FA
AA ?
??
?
?
?则：
在原上限、下限频率处
687
7 0 701
7 0 70
0
0
LHf,FA.
A.
A ?
?
?、
70709630
990
687
f
LHf,.
.
.
A
A
???、
说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在
通频带内，即通频带加宽了。
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ui
ube
ib
+ +
–
–
5,对输入电阻的影响
在同样的 ib下, ui= ube + uf > ube,所以 rif 提高。
i0if )1( rFAr ??
1) 串联负反馈
b
i
i i
ur ?无负反馈时：
有负反馈时：
b
i
if i
ur ?uf
+
–
使电路的输入电阻提高
b
be
i
u
?
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FA
rr
0
i
fi 1 ??
if
b
be
i i
u
r ?
无负反馈时：
有负反馈时：
i
be
if i
ur ?
在同样的 ube下,ii = ib + if > ib,所以 rif 降低。
2) 并联负反馈 使电路的输入电阻降低
ii ib
ube
+
–
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o0of )1( rFAr ??
FA
rr
0
o
of 1 ??
电压负反馈具有稳定输出电压的作用，
即有恒压输出特性，故输出电阻降低。
电流负反馈具有稳定输出电流的作用，
即有恒流输出特性，故输出电阻提高。
1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低
2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高
6.对输出电阻的影响
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16.7 放大电路的频率特性
阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射
极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频
率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电
压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。
频
率
特
性
幅频特性,电压放大倍数的模 |Au|与频率 f
的关系
相频特性,输出电压相对于输入电压的
相位移 ? 与频率 f 的关系
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通频带
f
|Au |
0.707| Auo |
fL fH
| Auo |
幅频特性
下限截止频率 上限截止频率
耦合、旁路
电容造成。
三极管结电
容,? 造成
f
–270°
–180°
–90°
相频特性
?
O
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在中频段
所以,在中频段可认为电容不影响交流信号的
传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。
(前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入
电压的相位移均是指中频段的 )
三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可
认为它们的等效电容 CO与负载并联。由于 CO的电
容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作
开路。
由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，
故对 中频段信号的容抗很小，可视作短路 。
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
beU?
+
-
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由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路
电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实
际送到三极管输入端的电压 比输入信号 要
小，故放大倍数降低，并使 产生越前的相位移
（相对于中频段）。
在低频段：
所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的
主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。
CO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。
oU?
beU? iU?
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
beU?
+
-
C1 C2
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由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路
电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。
在高频段：
所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的
主要原因是三极管电流放大系数 ?,极间电容和
导线的分布电容的影响。
oU?
CO的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗
减小，在高频时三极管的电流放大系数 ? 也 下降，
因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使
产生滞后的相位移（相对于中频段）。
iU?
bI? cI?
oU?
bIβ?
SE?
rbeRB RC RL
E
B C
+
-
+
-+-
RS
Co
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16.8 多级放大电路及其级间耦合方式
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、阻容耦合和变压器
耦合。
动态, 传送信号 减少压降损失
静态：保证各级有合适的 Q点
波形不失真
第二级 推动级输入级 输出级
输
入
输
出
多级放大电路的框图
对耦合电
路的要求
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16.8.1 阻容耦合
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
RB1 RC1
C1
C2
RB2 C
E1RE1
+
+
+
+
+
–
RS
+
–
RC2 C3
CE2
RE2 RL
+
+
+UCC
+
––
oU?
1OU?
iU?
SE?
B1R?
B2R?
T1 T2
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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。
RB1 RC1
C1
C2
RB2 C
E1RE1
+
+
+
+
+
–
RS
+
–
RC2 C3
CE2
RE2 RL
+
+
+UCC
+
––
oU?
1OU?
iU?
SE?
B1R?
B2R?
T1 T2
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2,动态分析 微变等效电路
第一级 第二级
21
2i
o
i
1o
i
o
uuu AAU
U
U
U
U
UA ???
?
?
?
?
?
?
电压放大倍数
2ir
1bI? 2bI?1cI? 2cI?
rbeR
B2
RC1
E
B C
+
-
+
-
+
-
RS
iU?
iI?
1oU?
1b1Iβ ?
SE?
rbe R
C2
RL
E
B C
+
-
oU?
2b2Iβ ?
B1R? B2R?RB1
2i1C1L // rRR ??
1be
1L
1
i
o1
1 r
Rβ
U
UA
u
????
?
?
b e 2
L2
2
2i
o
2 r
Rβ
U
UA
u
????
?
?
1ii rr ?
2oo rr ?
L2CL2 // RRR ??
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例 2,如图所示的两级电压放大电路，
已知 β 1= β 2 =50,T1和 T2均为 3DG8D。
(1) 计算前、后级放大电路的静态值 (UBE=0.6V);
(2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻；
(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
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解, (1) 两级放大电路的静态值可分别计算。
第一级是射极输出器,
A8.9mA275 0 )(11 0 0 0 0, 624) (1
E1B1
BECC
B1 μ????
??
??
??
RβR
UUI
mA 49,0mA 00 98.050 )(1)1( B1E1 ?????? II ?
V77,10V2749.024E1E1CCCE ?????? RIUU
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
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第二级是分压式偏置电路
V26.84 3 V
4382
24
B2
B2B1
CC
B2 ????????? RRR
UV
mA 96,0mA
5,751,0
6,026,8
E2E2
B E 2B2
C2 ??
??
????? RR
UUI －
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
解,
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第二级是分压式偏置电路
μA 2,19mA50 96,0
2
C2
B2 ??? ?
II
V71,6)V5,751,010(96,024
)( E2E2C2C2CCC E 2
?????
?????? RRRIUU
RB1
C1
C2
RE1
+
++
–
RC2 C3
CE
+
+
+24V
+
–
oU?
iU?
B1R?
B2R?
T1 T2
E2R?
E1R?
1M?
27k?
82k?
43k? 7.5k?
510?
10k?
解,
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2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
(2) 计算 r i和 r 0
由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等
于第一级的输入电阻 ri1。第一级是射极输出器，它
的输入电阻 ri1与负载有关，而射极输出器的负载即
是第二级输入电阻 ri2。
微变等效电路
2ir1ii rr ?
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2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
(2) 计算 r i和 r 0
k Ω58,1Ω96,0 26512 0 026)1(2 0 0
E
b e 2 ?????? Ir ?
? ? k 14)1(//// E2b e 2B2B12 Ω???????? RrRRr i ?
k 22,9k1427 1427// i2E1L1 ΩΩ ?????? rRR
2ir
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(2) 计算 r i和 r 0
k Ω 349 0 265 0 )(12 0 026) (12 0 0r
E1
1b e 1 ????????,Iβ
? ? k Ω 320)1(// L1b e 1B1i1i ?????? RrRrr ?
2oo rr ?
k10C2o2o Ω??? Rrr
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
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(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
994 0
22 950)(13
22 9)501(
)1(
)1(
L111be
L11
1u,.
.
Rr
RA ?
???
???
???
???
?
?
第一级放大电路为射极输出器
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
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(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
2bI? 2cI?
rbe2
RC2
oU?
rbe1
iU? RB1
B1R? 2BR?
1bI?
2bIβ?1bIβ?
1cI?
RE1 1oU?
+
_
+
_
+
_ 2ER?
第二级放大电路为共发射极放大电路
1851,050)(179,1 1050)1(
2E2b e 2
2C
2 ???????????? －－ Rr
RA
u ??
总电压放大倍数
9,171 8 )(9 9 4,021 ??????? uuu AAA
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应用举例 ? 镍镉电池恒流充电电路
原理,
三极管工作
于恒流状态，
基极电位恒
为 6V；调整
转换开关Ｓ
使充电电流
限制在 50mA
和 100mA;
性能,
正常充电时间
7小时左右 ;充
电电流为恒定
值；充电电流
大小由电池额定容量确定。
LED
电
池
R3
u2
Tr D
~220V
R2
S 50mA
100mA
DZ6V
6V
+
R5
R4
R1
C
+
– T
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LED发光二极
管承受正向电
压导通发光,
发光强度与通
过的电流大小
有关。 LED与 R5串联后，
接于 R4 两端,R4两端电压
的大小，反映充电电流的
大小,LED发光的亮、暗
指示 S的位置,R5是 LED
的限流电阻,使通过 LED
的电流限制在一定数值。
LED
电
池
R3
u2
Tr D
~220V
R2
S 50mA
100mA
DZ6V
6V
+
R5
R4
R1
C
+
– T
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16.8.2 直接耦合
直接耦合,将前级的输出端直接接后级的输入端。
可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。
+UCC
uo
RC2
T2
ui
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
RE2
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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
缓慢地、无规则地变化的现象。uo
tO
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。
直接耦合存在的两个问题：
1,前后级静态工作点相互影响
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若由于温度的升高 IC1增加 1%，试计算输出电压
Uo变化了多少？
已知,UZ=4V，
UBE=0.6V，
RC1=3k?，
RC2=500 ?,
?1= ?2=50。
温度升高前，
IC1=2.3mA，
Uo=7.75V。
IC1 = 2.3?1.01 mA = 2.323 mA
UC1= UZ + UBE2 = 4 + 0.6 V = 4.6 V
mA147.0mA32.23 6.41212
1
?????? CRB III
C
例：
uZ–+
+UCC
uo
RC2
T2
ui=0
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
R
DZ
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已知,UZ=4V，
UBE=0.6V，
RC1=3k?，
RC2=500 ?,
?1= ?2=50。
温度升高前，
IC1=2.3mA，
Uo=7.75V。
例：
uZ–+
+UCC
uo
RC2
T2
ui=0
RC1R
1
T1
R2
––
+
+
R
DZ
mA147.0mA32.23 6.4121C2B ?????? III R
C1I
C2= ?2?IC2 = 50 ? 0.147mA = 7.35mA
? Uo= 8.325－ 7.75V = 0.575V 提高了 7.42%
可见，当输入信号为零时，由于温度的变化，输
出电压发生了变化即有零点漂移现象。
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零点漂移的危害：
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。
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。
uA
uu od
Id ?输入端等效
漂移电压
输出端
漂移电压
电压
放大倍数
只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时，放
大后的有用信号才能被很好地区分出来。
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由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有
良好的低频特性。
通频带
f
|Au |
0.707| Auo |
O f
H
| Auo |
幅频特性
抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路
的一个重要的问题。
适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间
都是直接耦合。
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16.9 差动放大电路
16,9,1 差动放大电路的工作情况
电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对
应电阻元件的参数值都相等。
差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。
差动放大原理电路
+UCC
uo
ui1
RCRB2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
两个输入、
两个输出
两管 静态工
作点相同
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1,零点漂移的抑制
uo= VC1 － VC2 = 0
uo= (VC1 + ?VC1 ) － (VC2 + ? VC2 ) = 0
静态时,ui1 = ui2 = 0
当温度升高时 ?IC??VC? （两管变化量相等）
对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有
抑制作用。
+UCC
uo
ui1
RCR
B2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
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2,有信号输入时的工作情况
两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出
电压为零，即 对共模信号没有放大能力 。
(1) 共模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相同
差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它
对零点漂移的抑制水平。
+UCC
uoRCRB2
T1
RB1
RC RB2
RB1+
–
ui1 ui2
+ +
– –
T2+
–
+
–
共模信号
需要抑制
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+UCC
uo
ui1
RCR
B2
T1
RB1
RC
ui2
RB2
RB1
+ +
+
–
–
–
T2
2,有信号输入时的工作情况
两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，
(2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反
uo= (VC1－ ?VC1 )－ (VC2 +? VC１ ) =－ 2 ?VC1
即 对差模信号有放大能力 。
+
– +
–差模信号
是有用信号
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(3) 比较输入
ui1, ui2 大小和极性是任意的。
例 1,ui1 = 10 mV,ui2 = 6 mV
ui2 = 8 mV － 2 mV
例 2,ui1 =20 mV,ui2 = 16 mV
可分解成, ui1 = 18 mV + 2 mV
ui2 = 18 mV － 2 mV
可分解成, ui1 = 8 mV + 2 mV
共模信号 差模信号
放大器只
放大两个
输入信号
的差值信
号 —差动
放大电路。
这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制
系统中是常见的。
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（ Common Mode Rejection Ratio)
C
d
C M R A
AK ? ) (lg20( d B )
C
d
C M R 分 贝A
AK ?
全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模
信号的能力。
差模放大倍数
共模放大倍数 KCMR越大，说明差放分辨
差模信号的能力越强，而抑制
共模信号的能力越强。
3,共模抑制比
共模抑制比
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若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0
输出电压 uo = Ad （ ui1 － ui2 ） = Ad uid
若电路不完全对称，则 Ac?0，
实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid
即共模信号对输出有影响 。
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16,9,2 典型差动放大电路
+UCC
uo
ui1
RC
RPT1
RB
RC
ui2R
E
RB
+ +
+
–
–
–
T2
EE+–
RE的作用,稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。
EE：用于补偿 RE上的压降，以获得合适的工作点。
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16.10 互补对称功率放大电路
16.10.1 对功率放大电路的基本要求
功率放大电路的作用,是放大电路的 输出级,去
推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、
仪表指针偏转、电动机旋转等。
(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。
(2) 由于功率较大，就要求提高效率。
电源供给的直流功率
率负载得到的交流信号功?η
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IC
UCEO
Q
iC
tO
IC
UCEO
Q
iC
tO
IC
UCEO
Q
iC
tO
晶体管的工作状态
甲类工作状态
晶体管在输入信号
的整个周期都导通
静态 IC较大，波形
好,管耗大效率低。
乙类工作状态
晶体管只在输入信号
的半个周期内导通，
静态 IC=0，波形严重
失真,管耗小效率高。
甲乙类工作状态
晶体管导通的时间大于
半个周期，静态 IC?0，
一般功放常采用。
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16.10.2 互补对称放大电路
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本
形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由
于省去了变压器而被称为无输出变压器 (Output
Transformerless)电路，简称 OTL电路。若互补对称
电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无
输出电容 (Output Capacitorless)电路，简称 OCL电
路。
OTL电路采用单电源供电,OCL电路采用双电源
供电。
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1,OTL电路
(1) 特点
T1,T2的特性一致；
一个 NPN型、一个 PNP型
两管均接成射极输出器；
输出端有大电容；
单电源供电。
(2) 静态时 (ui= 0)
2
CC
C
Uu ?
2
CC
A
UV ?
,IC1? 0,IC2 ? 0
OTL原理电路
电容两端的电压
RLuI
T1
T2
+UCC
C
A
uo
+
+
-
+
-
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RL
ui
T1
T2
A
uo+ -
+
-
(3) 动态时
设输入端在 UCC/2 直流 基础上加入正弦信号。
T1导通, T2截止 ；
同时给电容充电
T2导通, T1截止 ；
电容放电，相当于电源
若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，
则负载上得到的交流信号正负半周对称。
ic1
ic2
交流通路
uo
输入交流信号 ui的正半周
输入交流信号 ui的负半周
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(4) 交越失真
当输入信号 ui为正弦波时，
输出信号在过零前后出现的
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
由于晶体管特性存在非线性，
ui< 死区电压晶体管导通不好。
交越失真
采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作
点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。
克服交越失真的措施
ui
?tO
uo
?tO
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R1
RLuI
T1
T2
+UCC
C
A
uo
+
+
-
+
- R2
D1
D2
动态时，设 ui加入
正弦信号。正半周 T2
截止,T1基极电位进
一步提高，进入良好
的导通状态。负半周
T1截止,T2基极电位
进一步降低，进入良
好的导通状态。
静态时 T1,T2 两管发射结电压分别为二极管 D1、
D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。
(5) 克服交越失真的 电路
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16.11 场效应管及其放大电路
场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种
半导体器件，即是 电压控制元件 。它的输出电流决
定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电
流，所以它的 输入电阻高，且温度稳定性好。
结型场效应管
按结构不同 场效应管有两种,
绝缘栅型场效应管
本节仅介绍绝缘栅型场效应管
按工作状态可分为,增强型和耗尽型两类
每类 又有 N沟道 和 P沟道 之分
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16.11.1 绝缘栅场效应管
漏极 D
栅极和其
它电极及硅
片之间是绝
缘的，称绝
缘栅型场效
应管。
金属电极
(1) N沟道增强型管的结构
栅极 G源极 S
1,增强型绝缘栅场效应管
SiO2绝缘层
P型硅衬底 高掺杂 N区
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G
S
D符号：
由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入
电阻很高，最高可达 1014? 。
漏极 D
金属电极
栅极 G源极 S
SiO2绝缘层
P型硅衬底 高掺杂 N区
由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用
二氧化硅，故又称金属 -氧化物 -半导体场效应管，
简称 MOS场效应管。
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(2) N沟道增强型管的 工作原理
EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
由结构图可见, N+型漏区和 N+型源区之间被 P型
衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的 PN结 。
当栅源电压 UGS = 0 时,
不管漏极和源极之间所
加电压的极性如何，其
中总有一个 PN结是反向
偏置的，反向电阻很高，
漏极电流近似为零 。
S D
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EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
当 UGS > 0 时,P型衬底中的电子受到电场力的吸
引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；
N型导电沟道
在漏极电源的作用
下将产生漏极电流
ID，管子导通。
当 UGS >UGS（ th） 时，
将 出现 N型导电沟
道，将 D-S连接起
来。 UGS愈高，导
电沟道愈宽。
(2) N沟道增强型管的 工作原理
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EG
P型硅衬底
N+ N+
GS D+–
UGS
ED +–
N型导电沟道
当 UGS ? UGS(th） 后，场
效应管才形成导电沟道，
开始导通,若漏 –源之间
加上一定的电压 UDS，则
有漏极电流 ID产生。在
一定的 UDS下 漏极电流 ID
的大小与栅源电压 UGS有
关。所以，场效应管是
一种电压控制电流的器
件。
在一定的漏 –源电压 UDS下，使管子由不导通变
为导通的临界栅源电压称为开启电压 UGS(th） 。
(2) N沟道增强型管的 工作原理
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(3) 特性曲线
有导电沟道
转移特性曲线
无导电
沟道
开启电压 UGS(th）
UDS
UGS/
ID/mA
UDS/Vo
UGS= 1V
UGS= 2V
UGS= 3V
UGS= 4V
漏极特性曲线
恒流区
可变电阻区
截止区
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N型衬底
P+ P+ G
S
D
符号：结构
(4) P沟道增强型
SiO2绝缘层
加电压才形成
P型导电沟道
增强型场效应管只有当 UGS? UGS(th） 时才形成导
电沟道。
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
G
S
D符号：
如果 MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为
耗尽型场效应管。
(1 ) N沟道耗尽型管 SiO2绝缘层中
掺有正离子
予埋了 N型
导电沟道
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在
UGS= 0时,若漏 –源之间加上一定的电压 UDS，也
会有漏极电流 ID 产生。
当 UGS > 0时，使导电沟道变宽,ID 增大；
当 UGS < 0时，使导电沟道变窄,ID 减小； UGS
负值愈高，沟道愈窄,ID就愈小。
当 UGS达到一定 负值时,N型导电沟道消失，
ID= 0,称为场效应管处于夹断状态（即截止）。
这时的 UGS称为夹断电压，用 UGS(off） 表示。
这 时的 漏极电流 用 IDSS表
示，称为 饱和漏极电流 。
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(2) 耗尽型 N沟道 MOS管的特性曲线
夹断电压
耗尽型的 MOS管 UGS= 0时就有导电沟道，加反
向电压到一定值时才能夹断。
UGS(off)
转移特性曲线
0
ID/mA
UGS /V
-1-2-3
4
8
12
16
1 2
UDS=常数
U DS
UGS=0
UGS<0
UGS>0
漏极特性曲线
0
ID/mA
16 2012
4
8
12
16
4 8
IDSS
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2,耗尽型绝缘栅场效应管
(3) P 沟道耗尽型管
符号：
G
S
D
予埋了 P型
导电沟道
SiO2绝缘层中
掺有负离子
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耗尽型
G
S
D
G
S
D
增强型
N沟道 P沟道
G
S
D
G
S
D
N沟道 P沟道
G,S之间加一定
电压才形成导电沟道
在制造时就具有
原始 导电沟道
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3,场效应管的主要参数
(1) 开启电压 UGS(th),是增强型 MOS管的参数
(2) 夹断电压 UGS(off)：
(3) 饱和漏电流 IDSS：
是结型和耗尽型
MOS管的参数
(4) 低频跨导 gm,表示栅源电压对漏极电流
的控制能力
极限参数,最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。
DS
GS
m
U
D
U
Ig
Δ
Δ?
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场效应管与晶体管的比较
电流控制 电压控制控制方式
电子和空穴两种载
流子同时参与导电载流子
电子或空穴中一种
载流子参与导电
类 型 NPN和 PNP N沟道和 P沟道
放大参数 20020 ~?? m A / V5~1
m ?g
rce很高 rds很高输出电阻
输入电阻 ?42 1010 ~ 较低 ?147 1010 ~ 较高
双极型三极管 单极型场效应管
热稳定性 差 好
制造工艺 较复杂 简单，成本低
对应电极 B—E—C G—S—D
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16.11.3 场效应管放大电路
场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，
常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放
大电路。
场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体
管的发射极、集电极、基极。
场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极
型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构
上也相类似。
场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电
路一样，包括静态分析和动态分析。
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1.自给偏压式偏置电路
16.11.3 场效应管放大电路
栅源电压 UGS是由场效应管自身的电流提供的，
故称自给偏压。
UGS = –RSIS
= –RSID
+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
T为 N沟道耗尽型场效应管
增强型 MOS管因 UGS=0时,ID?0,故不能采用
自给偏压式电路。
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+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
静态分析可以用估算法或图解法 (略 )
估算法：
UGS = – RSID
2
G S ( O F F )
GS
D S SD )1( U
UII ??
将已知的 UGS(off)、
IDSS代入上两式，
解出 UGS,ID;
由 UDS= UDD –ID(RD+ RS) 解出 UDS
列出静态时的关系式
对增强型 MOS管构成的放大电路需用图解法来
确定静态值。
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+UDD
RS CS
C2
C1
RD
RG
+ T
+
_
+
_
ui uo
IS
+ _U
GS
例,已知 UDD =20V,RD=3k?,RS=1k?、
RG=500k?,UGS(off)= –4V,IDSS=8mA，
确定静态工作点。
解,用 估算法
UGS = – 1? ID
2GS
D )41(8 ???
UI
UDS= 20– 2（ 3 + 1 ） = 12 V
列出关系式
解出 UGS1 =–2V,UGS2 =–8V,ID1=2mA,ID2=8mA
因 UGS2 <UGS(off) 故舍去,
所求静态解为 UGS =–2V ID=2mA、
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2,分压式偏置电路
(1) 静态分析
+
–
+UDD
RS CS
C2
C1
RG1RD
RG2RG
+
+
–
RL
ui
uo
估算法：
SDDD
G2G1
G2
GS RIURR
RU ?
??
将已知的 UGS(off)、
IDSS代入上两式，
解出 UGS,ID;
由 UDS= UDD – ID(RD+ RS) 解出 UDS
列出静态时的关系式
2
G S ( O F F )
GS
D S SD )1( U
UII ??
流过 RG 的电流为零
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(2) 动态分析
电压放大倍数
)//( LDm
i
o RRg
U
UA
u ??? ?
?
gsi UU ?? ?
)( LDd R//RIU o ?? ??
RG1
RD
RG2
RG+
–
RL
+
–
S
D
G T
OU?
iU?
dI?交流通路
)( LDgsm R//RUg ???
)//( G2G1Gi RRRr ?? DO Rr ?
输入电阻 输出电阻
RG是为了提
高输入电阻 ri
而设置的。
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3.源极输出器
+UDD
RS
C2C1
RG1
RG2RG
+
–
RLui uo
+
–
+
RG1 RSRG2
RG+
–
RL
+
–
S
D
G T
OU?
iU?
SI?
+ –
gsU?
交流通路
1)//(1 )//(
LSm
LSm
i
o ?
??? RRg
RRg
U
UA
u ?
?
ogsi UUU ??? ??
)( LSS R//RIU o ?? ?
)( LSgsm R//RUg ??
电压放大倍数
)//( LSgsmgs RRUgU ?? ??
特点与晶体管的
射极输出器一样
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当场效应管工作在可变电阻区时，漏源电阻：
CD
DS
DS
GS ?
?
ui
u
R
Δ
Δ
场效应管可看作由栅源
电压控制的可变电阻。
U DS
－ 1V
－ 1.5V
UGS=－ 0.5V
0
ID/mA
16 2012
4
8
12
16
4 8
－ 2V
－ 2.5V
| UGS |愈大，
RDS愈大。
N沟道结型场效
应管的转移特性
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应用举例：
Ui??Uo? ? | UGS| ?? RDS ?? Au ?? Uo ?
+UCC
放大器
整流滤
波电路
uou
i
