MD3电子科技大学,模拟电子电路课件(全)
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电子科大课堂讲义模拟电路第5章课件
电路形式
推导IC2与IR关系：
IR IC1 2IB2 IC2 2IB2
IC2
(1
2
)
IC2
2
IR
,
当 1 , IC2 IR
当β不大时，IC2的镜象精度较差，可采用—— 2、带共集管的镜象恒流源
IC2与IR关系：
2
IC2
IR (1
2
) 2
IR
内阻 ro= rce2
为提高电流源ro 及减小基区宽度调制效应对电流精度 的影响，改进电路为
IC2
UT R2
ln
IR IC2
R2
UT IC2
ln
IR IC2
IR
VCC
U BE1 R
15 0.7 19 103
0.75mA
IC2=10-2mA,R2=11.2kΩ
IC2=10-1mA,R2=520Ω
5-3 差动放大电路
直接耦合放大电路最主要的问题是零点漂移，而且以第 一级的零漂影响最大，为此IC在输入级采用差动放大电 路以抑制零漂。
U od Uid
1 2
U
od
1 2
U
id
=Au（半）
由半边小信号等效电路
Au（半）=
1 2
U
od
(RC
//
1 2
RL
)
1 2
U
id
Rb rbe
= Aud（双出）
Rid
Uid Iid
Uid Ib
2
1 2
Uid
Ib
2(Rb
rbe )
Rod（双出）=2RC
对单端输出 差模半边等效电路
Au（半）=
两种输出方式—— 单端输出：从一个输出端与地之间输出 双端输入：从两个输出端浮地输出 共有四种组合方式 双入——双出：（a）图
《模拟电子技术》(第3版)课件与教案 第1章
第1章 半导体二极管及其应用试确定图（a ）、（b ）所示电路中二极管D 是处于正偏还是反偏状态，并计算A 、B 、C 、D 各点的电位。
设二极管的正向导通压降V D(on) ＝。
解：如图E1.1所示，断开二极管，利用电位计算的方法，计算二极管开始工作前的外加电压，将电路中的二极管用恒压降模型等效，有（a ）V D1＇＝（12－0）V ＝12V ＞0.7V ，D 1正偏导通，)7.02.22.28.17.012(A +⨯+-=VV B ＝V A －V D(on)）V ＝6. 215V（b ）V D2＇＝（0－12）V ＝－12V ＜0.7V ，D 2反偏截止，有V C ＝12V ，V D ＝0V二极管电路如图所示，设二极管的正向导通压降V D(on) ＝，试确定各电路中二极管D 的工作状态，并计算电路的输出电压V O 。
解：如图E1.2所示，将电路中连接的二极管开路，计算二极管的端电压，有 （a ）V D1＇＝[－9－（－12）]V ＝3V ＞0.7V ，D 1正偏导通V O1（b ）V D2＇＝[－3－（－29）]V ＝1.5V ＞0.7V ，D 2正偏导通V O2图E1.2（c）V D3＇＝9V＞0.7V，V D4＇＝[9－（－6）]V＝15V＞0.7V，V D4＇＞V D3＇，D4首先导通。
D4导通后，V D3＇＇＝（0.7－6）V＝－5.3V＜，D3反偏截止，V O3。
二极管电路如图所示，设二极管是理想的，输入信号v i=10sinωt V，试画出输出信号v O的波形。
图E1.3解：如图E1.3所示电路，二极管的工作状态取决于电路中的输入信号v i的变化。
（a）当v i＜0时，D1反偏截止，v O1＝0；当v i＞0时，D1正偏导通，v O1＝v i。
（b）当v i＜0时，D2反偏截止，v O2＝v i；当v i＞0时，D2正偏导通，v O2＝0。
（c）当v i＜0时，D3正偏导通，v O3＝v i；当v i＞0时，D3反偏截止，v O3＝0。
电子科技大学模拟电路课件4.4MOSFET放大电路的三种基本组态
图4.33 求
交流输出 电阻的等 效电路
在源极输出端列写KCL方程得
i g v v
x x
v x
m gs
R r s
ds
由于输入回路中无电流，因此
v v
gs
x
所以
即
i v g ( 1 1 )
x
x
m
R r s
ds
Ro
vx ix
1
g
R r // //
s
ds
m
由图4.33可见，vgs是受控电流源gmvgs两端的电压。这意 味着受控电流源的等效电阻为1/gm。这一结果说明从源极 （忽略rds）看入的等效电阻为1/gm。
g K V V 2 ( ) 2 0.5 (2.911.5) 1.41mA / V
m
n GSQ
TN
1
1
100k
rds
0.011
I DQ
Ri R1// R2 70.9// 29.1 20.6k
A g r R ( // ) Ri 1.41(100// 5) 20.6 5.62V
v
g K V V 2 ( ) 21 (1.50 0.8) 1.4mA/V
m
n GS
TN
小信号输出电阻为
1
rds I DQ
下面计算小信号电压增益：
v g v R
o
m gs D
栅—源输入回路的KVL方程为
v v g v R (
)
i
gs
m gs
s
即
v
i
v g gs 1
R m s
小信号电压增益为
第四章 MOSFET及其放大电路
4.4 MOSFET放大电路的三种基本组态
电子课件-《模拟电子电路》-B02-9106 3-1
4．共模抑制比
共模抑制比用KCMR表示，其定义为差分放大 电路的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数Ac之 比，即差模电压放大倍数
K CMR
A ud A uc
第三章 集成运算放大器及其应用
5．差分放大电路的四种连接方式
接法
电路原理图
特点
双端 输入
双端 输出
1.放大倍数与单管放大电路相同 2.当电路对称时，共模抑制比KCMR =∞ 3.适用于对称输入、对称输出情况
集成运放图形符号
∞
uN _
uN _ uo
uo
uP +
uP +
第三章 集成运算放大器及其应用
二、集成运放的内部结构
同相输入uN 反相输入uP
差分放大 输入级
中间级 偏置电路
输出级
输出uo
第三章 集成运算放大器及其应用
三、差分放大器
1. 对称的电路结构 带有公共射极电阻的差分放大电路
第三章 集成运算放大器及其应用
六、集成运放的理想化
集成运放理想特性： （1）开环差模电压放大倍数 Ad （2）开环差模输入电阻 ri （3）开环输入电阻 ro 0 （4）共模抑制比 KCMR （5）没有失调现象，即当输入信号为零时，输出信号也为零
பைடு நூலகம்
2.灵活的输入输出方式
（1）输入方式 ①差模输入方式 从差分放大电路的两个输入端分别输入一对大小相等、极性 相反的信号。 ②共模输入方式 从差分放大电路的两个输入端分别输入一对大小相等、极性 相同的信号。 ③任意输入方式（比较输入方式） 从差分放大电路的两个输入端输入的信号既非差模又非共模， 这时可将其分解为一对共模信号和一对差模信号。 （2）输出方式 可以单端输出，也可以双端输出。
模拟电子技术电子教案PPT课件
因此,+3价元素原子获得一个电子, 成为一个不能移动的负离子，而半导 体仍然呈现电中性。
➢ P型半导体的特点： • 多数载流子为空穴； • 少数载流子为自由电子。
11
1.1.1 半导体的导电特性
（2） N型半导体--掺入微量的五价元 素(如磷)
＋
＋ N型＋半导体:
4
4
4
多子自由-电自子 由电子
＋ 4
9
1.1.1 半导体的导电特性
三、杂质半导体
在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性 能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半 导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型 （P型）半导体。
（1） P型半导体--掺入微量的三价元素（如硼）
+
+
+
4
4
4
+
+
+
4
3 硼原子4
+
+
+
4
4
4
10
1.1.1 半导体的导电特性
＋ 5
少子＋ 4 -空穴
磷原子
＋
＋
＋
4
4
4
12
1.1.1 半导体的导电特性
注意：
❖杂质半导体中的多数载流子的浓度与 掺杂浓度有关；而少数载流子是因本 征激发产生，因而其浓度与掺杂无关， 只与温度等激发因素有关.
13
1.1.2 PN结
一．PN结的形成
在一块本征半导体的两边,分别形
成P型和N型半导体,在两种载流子交界
《模拟电子技术》
1
第一章 半导体二极管及其应用电路
本章主要内容： 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体二极管的应用 1.5 本章小结
➢ P型半导体的特点： • 多数载流子为空穴； • 少数载流子为自由电子。
11
1.1.1 半导体的导电特性
（2） N型半导体--掺入微量的五价元 素(如磷)
＋
＋ N型＋半导体:
4
4
4
多子自由-电自子 由电子
＋ 4
9
1.1.1 半导体的导电特性
三、杂质半导体
在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性 能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半 导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型 （P型）半导体。
（1） P型半导体--掺入微量的三价元素（如硼）
+
+
+
4
4
4
+
+
+
4
3 硼原子4
+
+
+
4
4
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1.1.1 半导体的导电特性
＋ 5
少子＋ 4 -空穴
磷原子
＋
＋
＋
4
4
4
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1.1.1 半导体的导电特性
注意：
❖杂质半导体中的多数载流子的浓度与 掺杂浓度有关；而少数载流子是因本 征激发产生，因而其浓度与掺杂无关， 只与温度等激发因素有关.
13
1.1.2 PN结
一．PN结的形成
在一块本征半导体的两边,分别形
成P型和N型半导体,在两种载流子交界
《模拟电子技术》
1
第一章 半导体二极管及其应用电路
本章主要内容： 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体二极管的应用 1.5 本章小结
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常使用的二极管，是不允许出现这种现象的。
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第一节 晶体二极管
三、晶体二极管器件的参数及分类
1.二极管的主要参数 (1)最大整流电流IFM 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的
最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时，二极管会因 过热而烧坏，使用时务必注意。 (2)最高反向工作电压VRM 指二极管在使用时允许加上的最高反向电压。如果超过此值 二极管可能被击穿。一般是反向击穿电压的1/2或2/3。
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第一节 晶体二极管
二、PN结合晶体二极管的结构和特性
1.PN结 如果在硅或锗本征半导体中采用掺杂工艺，使半导体的一边
形成P型半导体，另一边形成N型半导体，则在这两种导电性 能相反的半导体交界面上，将形成一个特殊的接触面，称为 PN结。如图1-2 ( a)所示。 将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场 和其他激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移 运动的少子数目，从而达到动态平衡
和集电极电流之和。无论是NPN型管还是PNP型管，均符合这
一规律。由于基极电流很小，因而 IE≈IC 在PNP型管中，IE流入三极管，IB IC流出三极管，如图1-19
所示
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第二节 晶体三极管
(2)三极管的电流放大作用。
在图1-18所示电路中，信号从基极与发射极之间输入，从集电 极和发射极输出，因此发射极是输入、输出回路的公共端，这
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第二节 晶体三极管
2.极限参数 极限参数是指管子工作时，不允许超过的参数，否则管子性
能下降或损坏。常见的极限参数主要有: (1)集电极最大允许电流ICM ：当集电极电流超过此值时，三
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第一节 晶体二极管
三、晶体二极管器件的参数及分类
1.二极管的主要参数 (1)最大整流电流IFM 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的
最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时，二极管会因 过热而烧坏，使用时务必注意。 (2)最高反向工作电压VRM 指二极管在使用时允许加上的最高反向电压。如果超过此值 二极管可能被击穿。一般是反向击穿电压的1/2或2/3。
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第一节 晶体二极管
二、PN结合晶体二极管的结构和特性
1.PN结 如果在硅或锗本征半导体中采用掺杂工艺，使半导体的一边
形成P型半导体，另一边形成N型半导体，则在这两种导电性 能相反的半导体交界面上，将形成一个特殊的接触面，称为 PN结。如图1-2 ( a)所示。 将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场 和其他激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移 运动的少子数目，从而达到动态平衡
和集电极电流之和。无论是NPN型管还是PNP型管，均符合这
一规律。由于基极电流很小，因而 IE≈IC 在PNP型管中，IE流入三极管，IB IC流出三极管，如图1-19
所示
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第二节 晶体三极管
(2)三极管的电流放大作用。
在图1-18所示电路中，信号从基极与发射极之间输入，从集电 极和发射极输出，因此发射极是输入、输出回路的公共端，这
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第二节 晶体三极管
2.极限参数 极限参数是指管子工作时，不允许超过的参数，否则管子性
能下降或损坏。常见的极限参数主要有: (1)集电极最大允许电流ICM ：当集电极电流超过此值时，三
《模拟电子技术》(第3版)课件与教案 第2章
第2章 三极管及其基本放大电路2.1 放大电路示意框图如图E2.1所示，电流、电压均为正弦波，已知R s ＝600Ω，V s ＝20mV ，V i ＝10mV ，R L ＝2k Ω，V o ＝2V ，当R L 开路时，测得V o ＇＝2.6V ，f L ＝1000Hz ，f H ＝500kHz 。
试求该放大电路的电压、电流、功率放大倍数及其分贝数；输入电阻R i ；输出电阻R o ；通带宽度BW 。
解：如图E2.1所示，有200102000i o v ===V V AA v （dB ）＝20lg ｜A v ｜＝20lg200dB ＝46dB 60600/)1020(2/2/)(/s i s L o i o i -=--=--==R V V R V I I AA i （dB ）＝20lg ｜A i 120001060110)1(23ii o o i o p =⨯⨯-⨯-=-==-I V I V P P AA p （dB ）＝10lg ｜A p ｜＝20lg12000dB ≈i i i 10600160/V R I ==Ω=Ω o o L o 26112K 06K 2.()().V R R V '=-=-⨯Ω≈Ω BW ＝f H －f L ＝（500－1）kHz ＝499kHz2.2 在路测量，测得小功率硅三极管各引脚的电位如图E2.2所示，试判断其工作状态，并判断有哪几只已损坏。
解：如图E2.2所示（a ） V C ＞V B ＞V E ，V BE ＝V BE(on)＝0.7V ，发射结正偏，集电结反偏，三极管（硅NPN 型图E2.2图E2.2小功率管）工作在放大状态。
（b）V B＜V E，V C＞V B，发射结，集电结均反偏，三极管工作在截止状态。
（c）V C＞V B＞V E，V BE＞V BE(on)＝0.7V，三极管已损坏（发射结开路）。
（d）V E＞V B＞V C，V BE＝V BE(on)＝－0.7V，发射结正偏，集电结反偏，三极管（硅PNP 型小功率管）工作在放大状态。
讲课模拟电子电路
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。
10:01:36
19
5.2.1 用估算法确定静态值
1. 直流通路估算 IB 由KVL: UCC = IB RB+ UBE
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
所以
IB
UCC UBE RB
uce
ube rbe
-
-
ib
uce
-
E
晶体管的B、E之间 可用rbe等效代替。
10:01:36
E 晶体管的C、E之间可用一
受控电流源ic=ib等效代替。
29
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。
ii B ib
+
R+S eS-
共发射极基本电路
大小适当的基极电 流。
10:01:36
7
5.1 基本放大电路的组成
5.1.2 基本放大电路各元件作用
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
集电极电源EC --为 电路提供能量。并
保证集电结反偏。
+
EC –
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
动态的基础。
10:01:36
19
5.2.1 用估算法确定静态值
1. 直流通路估算 IB 由KVL: UCC = IB RB+ UBE
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
所以
IB
UCC UBE RB
uce
ube rbe
-
-
ib
uce
-
E
晶体管的B、E之间 可用rbe等效代替。
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E 晶体管的C、E之间可用一
受控电流源ic=ib等效代替。
29
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。
ii B ib
+
R+S eS-
共发射极基本电路
大小适当的基极电 流。
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7
5.1 基本放大电路的组成
5.1.2 基本放大电路各元件作用
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
集电极电源EC --为 电路提供能量。并
保证集电结反偏。
+
EC –
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
电子课件-《模拟电子电路》-B02-9106 3-2
i1 R1 ui1
i2 R2 ui2
i3 R3 ui3
Rf if
iN _
∞
N
P+
uo
R’
其中：
ui1 R1
ui2 R2
ui3 R3
uO Rf
当 R1 R2 R3 Rf 时，可得 uO (ui1ui2 ui3)
第三章 集成运算放大器及其应用
四、积分运算电路
原理电路
输入、输出信号波形
R
ui
其中：
iC
ui
C
uC uo
uo
uo
1
uc R icdt
uO
uC
1 C
iCdt
1 RC
uidt
时间常数 τ较小
时间常数 τ较大
第三章 集成运算放大器及其应用
五、微分运算放大器
原理电路
输入、输出信号波形
iC
ui
C
uo
ui
R
uo
时间常数 τ较小
uo
时间常数 τ较大
其中：uO
iRR
RC
dui dt
ui R1
若取 Rf R1 R ,则比例系数为-1，电路便成为反相器。
第三章 集成运算放大器及其应用
2．同相比例运算电路
电路图
Rf if
i1
R1
iN _ ∞
ห้องสมุดไป่ตู้
N
ui
R’ P +
uo
波形图
其中：
uo 1 Rf
ui
R1
若取 Rf 0 , R1 （即开路状态）则比例系数为1， 电路称为电压跟随器。
第三章 集成运算放大器及其应用
模拟电子技术(第三版)(章 (7)
小，此时电流不能低于稳压管最小稳定电流。
即 (7.2.3)
51
在UI最高和IL最小时，流过稳压管的电流最大，这时应保
证
不大于稳压管最大电流值。
即 (7.2.4)
52
(2) R的功率PR。 PR应适当选择大一些。
(7.2.5)
53
例7.2.1 选择图7.2.1稳压电路元件参数。要求：UO=10 V，IL=0~10 mA，Ui波动范围为±10%。
75
图7.4.1 开关式稳压电路工作原理示意图 76
图中S是一个周期性导通和截止的调整开关，则在输出端 可得到一个矩形脉冲电压，如图7.4.1(b)所示。用开关稳压电 路制作的电源称为开关稳压电源。调整开关以一定的频率导通 和关断，则在负载上得到如图7.4.1(b)所示的脉冲电压，其输 出电压平均值为
45
图7.1.9 π型滤波电路 46
7.2 硅稳压管稳压电路
7.2.1 硅稳压管稳压电路的工作原理 硅稳压管稳压电路如图7.2.1所示。图中稳压管VDZ与负载
电阻RL并联，在并联后与整流滤波电路连接时，要串联 一个限流电阻R。由于VDZ与RL并联，所以也称并联稳压电路。
47
图7.2.1 硅稳压管稳压电路 48
后的输出电压，并观察波形，记录数据，并和没有稳压时进行 比较。
11
(五) 实训报告 (1) 整理实训数据，画出三种电路的输出波形。 (2) 根据实训测试结果，总结三种电路的特点。
(六) 思考题 (1) 如何选用整流二极管，二极管的参数应如何计算？ (2) 选用滤波电容时，应注意哪几个方面的问题？ (3) 当负载变化时，负载两端的电压是否变化？流过负载
(7.3.3)
67
4. 动态电阻
即 (7.2.3)
51
在UI最高和IL最小时，流过稳压管的电流最大，这时应保
证
不大于稳压管最大电流值。
即 (7.2.4)
52
(2) R的功率PR。 PR应适当选择大一些。
(7.2.5)
53
例7.2.1 选择图7.2.1稳压电路元件参数。要求：UO=10 V，IL=0~10 mA，Ui波动范围为±10%。
75
图7.4.1 开关式稳压电路工作原理示意图 76
图中S是一个周期性导通和截止的调整开关，则在输出端 可得到一个矩形脉冲电压，如图7.4.1(b)所示。用开关稳压电 路制作的电源称为开关稳压电源。调整开关以一定的频率导通 和关断，则在负载上得到如图7.4.1(b)所示的脉冲电压，其输 出电压平均值为
45
图7.1.9 π型滤波电路 46
7.2 硅稳压管稳压电路
7.2.1 硅稳压管稳压电路的工作原理 硅稳压管稳压电路如图7.2.1所示。图中稳压管VDZ与负载
电阻RL并联，在并联后与整流滤波电路连接时，要串联 一个限流电阻R。由于VDZ与RL并联，所以也称并联稳压电路。
47
图7.2.1 硅稳压管稳压电路 48
后的输出电压，并观察波形，记录数据，并和没有稳压时进行 比较。
11
(五) 实训报告 (1) 整理实训数据，画出三种电路的输出波形。 (2) 根据实训测试结果，总结三种电路的特点。
(六) 思考题 (1) 如何选用整流二极管，二极管的参数应如何计算？ (2) 选用滤波电容时，应注意哪几个方面的问题？ (3) 当负载变化时，负载两端的电压是否变化？流过负载
(7.3.3)
67
4. 动态电阻
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0
t
设:vs=10sinwt mV
RB RC iC C
1
iC IC
0
+VCC C2
t
RS
+
vs
+ vi
iB
+ + vCE vO
vCE VCE
RL 0
t t
10
v0
0
Transistor Circuits
§3.1.3. 放大器的直流通路和交流通路
1.直流通路 当放大电路处于静态(vi=0)时，电路中各处的电压、电流
Transistor Circuits
1
§3.1 基本放大电路的组成和分析方法
一. 放大器的等效电路模型
1). 扩音机电路框图 几V
MIC 电压放大器 功率放大器
几拾V ♫
♪
8W
几mV
直流电源电路
Transistor Circuits
2
① 放大要求：幅度放大，波形不失真； ② 放大对象：交流量(即变化量)； ③ 放大实质：实现能量转换与控制。 2).放大器的外部小信号等效模型 在对放大器进行交流分析时把放大器视为无源双口网络, 由代维宁定理,把放大器的前级电路等效为电阻与电压源 的串联称为信号源，把后级电路等效为一电阻称为负载电 阻。 RS——信号源内阻 vS——信号源电压 无源——无交流电源 信 号 源
vs
vi
vo
VCC
直流通路
RS
+ + RE RC RL
vs
vi
vo
交流通路
Transistor Circuits
14
§3.2 BJT偏置电路
一.固定基流电路
RB RC C1 RS vs + C2 RL +VCC RC IC +VCC
RB
+ vO
+ vi
IB +
VBE
+ VCE
直 流 通 路
都为直流，直流电流流经的通路称为直流通路。 在直流通路中, 应将电容开路; 电感短路。
RB RC C1 RS + v vs + i
+VCC RB RC
+VCC
C2
RL
+ vO
直流通路 由放大电路的直流通路确定晶体管的静态工作点。
Transistor Circuits 11
2.交流通路
当放大电路处于动态(vi≠0)时，交流电流流经的通路 称为交流通路。 在交流通路中, 应将大容量电容短路;直流电压源短路。
RC
C2 + vO
IR RB IB IC + VBE
+VCC
RC
+ VCE
解：由KCL: IR= IB +IC= (1+b) IB VCE=VCC – IRRC=VCC – (1+b) IB RC VC E VBE IB RB
Transistor Circuits
VCE= ? IB = ?
RS
+
+
vS
vi
–
放大器 (无源双口)
+
RL
vo
–
Transistor Circuits
3
3).放大器内部电路的等效模型
再用代维宁定理， 把放大器输入端等效 为电阻Ri ， Ri称为放 大器的输入电阻。
iS RS
+
无源单口 +
vS
vi
–
Ri
放 大 器
+ RL
vo
–
vi = Ri iS
Ri vi vS RS Ri
图解分析法 估算法 图解分析法 等效电路分析法
SPICE 软件
通用电路设计软件
Transistor Circuits
6
§3.1.2 共射极放大电路(common emitter amplify circuit) 一、典型共射基本放大电路的组成
C2 RS C1 + vi
RC RB VBB VCC
+ vO
C). b : T ，注入到基区载流子运动加快，复合少，扩散 多, b 。结温每升高1℃, b 增加 0.5% ~ 1% 。
由于上述三个因素的影响，T , IC , Q点上移，温度 很高时，Q点靠近饱和区，BJT产生饱和失真。
Transistor Circuits
18
三、基极分压偏置电路 基极分压偏置电路是一种抗温漂电路，在此电路中 如果温度变化时，VB点电位能基本不变，则可实现静 态工作点的稳定。
Transistor Circuits 19
基极分压偏置电路的抗温漂原理
稳定条件：b· E >10(Rb1∥Rb2) R
Transistor Circuits 20
2).放大电路静态工作点(Q点)的估算
VCC
Rb1 C1 VCC IC VCE RE
RC
T
C2 + RL
Rb1 VB Rb2 I1
RC IB
§3.1 基本放大电路的组成和分析方法 §3.1.1 共射极放大电路 §3.1.2. 放大器的直流通路和交流通路 §3.2 BJT放大偏置电路 §3.3 BJT三种基本组态放大电路的动态分析 §3.3.1 图解分析法 §3.3.2 放大电路的等效电路分析法 §3.3.3 共基极电路和共集电极电路 §3.4 多级放大电路
Transistor Circuits
17
温度对晶体管静态工作点的影响： A). ICBO: T ，电子空穴对，ICBO， ICEO= (1+b ) ICBO B). VBE: T ，载流子运动加快，PN结
Ic Ib + VCE + VBE -
的阻档减弱，正向结电阻 VBE。VBE具有负温系数 d = – 2.2mV/C 。
信号源
+
RL
vs
VCC , VBB：提供能源,并为放大器件提供正确的偏置； RB：基极偏置电阻，为BJT提供适当的偏置电流IB ,使放 大器工作在放大状态； RC：集电极负载电阻,将C极电流的变化转化为电压输出；
C1 , C2 ：耦合电容(隔直通交)； RL:下级电路输入电阻。
Transistor Circuits 7
R2 C1 RC T RL RE CE VCC C2 + vo
VCC
R2 RC T R1 RE
+ vi R1
CE电路
直流通路
R1 R2
交流通路
+ vi
RC
T
RL
+ vO
Transistor Circuits
13
例2，CB电路的直流通路和交流通路
C1 RS + RE CB R2 R1 RC RL C2 + R2 VB R1 RE RC VCC
+ vi Rb2
vo
RE
CE
直流通路
Rb 2 VB VCC Rb1 Rb 2
VB VBE IE IC RE
IB= IC /b
V VB= VBE +IERE ， CE=VCC - ICRC - IERE VCC - IC(RC +RE)。
Transistor Circuits 21
设b = 100; VCC=12V; RB= 750KW; RC= 4KW。 估算IB、IC、VCE
VC C VBE IB RB
Transistor Circuits
由: IC= bIB、VCE=VCC - ICRC IBQ=15 A、 ICQ=1.5mA、VCEQ=6V
15
IC(mA) 4 3 2 1.5 1 0 2 4 IBQ
VCE VBE 11.7 0.7 IB 22A RB 510 K
Transistor Circuits
IC= bIB=1.1mA
25
三. 放大器的正常工作判别
放大器能否正常工作取决于以下几点： 1). 在放大器的直流通路中，晶体管应能获得适当偏置使其 工作在正常放大状态。 2). 在放大器的交流通路中, 输 入电压产生的交流电流能 正常送入晶体管并得到放大。 3). 在放大器的交流通路中，被 晶体管放大的交流电流应能 在负载电阻RL上产生输出电 压uo。
VCC VBE 15 0.7 IB 51A RB (1 b ) RE 230 K 51 1K
Transistor Circuits 22
③求IC、VCE
IC= bIB= 50×51＝2.55mA VCE=VCC – ICRC – IERE VCC – IC(RC +RE) ∵ IC IE VCE 15 -2.55m×3K 15-7.65 = 7.35V ∴ IB 51A ; IC 2.55mA ; VCE 7.35V
直流放大器 .........
Transistor Circuits
ii vi
放大器
io vo
ii +
io R0
+
+ vo –
vi
–
Ri
vOC
5
三、放大电路的分析方法
放大电路 分析
静态分析（确定放大器件 工作状态） 求IB、IC 、VCE 动态分析（分析放大电路 性能） 求AV、Ri 、Ro 等
计算机仿真 PROTEL SPICE ORCAD PSPICE
t
设:vs=10sinwt mV
RB RC iC C
1
iC IC
0
+VCC C2
t
RS
+
vs
+ vi
iB
+ + vCE vO
vCE VCE
RL 0
t t
10
v0
0
Transistor Circuits
§3.1.3. 放大器的直流通路和交流通路
1.直流通路 当放大电路处于静态(vi=0)时，电路中各处的电压、电流
Transistor Circuits
1
§3.1 基本放大电路的组成和分析方法
一. 放大器的等效电路模型
1). 扩音机电路框图 几V
MIC 电压放大器 功率放大器
几拾V ♫
♪
8W
几mV
直流电源电路
Transistor Circuits
2
① 放大要求：幅度放大，波形不失真； ② 放大对象：交流量(即变化量)； ③ 放大实质：实现能量转换与控制。 2).放大器的外部小信号等效模型 在对放大器进行交流分析时把放大器视为无源双口网络, 由代维宁定理,把放大器的前级电路等效为电阻与电压源 的串联称为信号源，把后级电路等效为一电阻称为负载电 阻。 RS——信号源内阻 vS——信号源电压 无源——无交流电源 信 号 源
vs
vi
vo
VCC
直流通路
RS
+ + RE RC RL
vs
vi
vo
交流通路
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14
§3.2 BJT偏置电路
一.固定基流电路
RB RC C1 RS vs + C2 RL +VCC RC IC +VCC
RB
+ vO
+ vi
IB +
VBE
+ VCE
直 流 通 路
都为直流，直流电流流经的通路称为直流通路。 在直流通路中, 应将电容开路; 电感短路。
RB RC C1 RS + v vs + i
+VCC RB RC
+VCC
C2
RL
+ vO
直流通路 由放大电路的直流通路确定晶体管的静态工作点。
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2.交流通路
当放大电路处于动态(vi≠0)时，交流电流流经的通路 称为交流通路。 在交流通路中, 应将大容量电容短路;直流电压源短路。
RC
C2 + vO
IR RB IB IC + VBE
+VCC
RC
+ VCE
解：由KCL: IR= IB +IC= (1+b) IB VCE=VCC – IRRC=VCC – (1+b) IB RC VC E VBE IB RB
Transistor Circuits
VCE= ? IB = ?
RS
+
+
vS
vi
–
放大器 (无源双口)
+
RL
vo
–
Transistor Circuits
3
3).放大器内部电路的等效模型
再用代维宁定理， 把放大器输入端等效 为电阻Ri ， Ri称为放 大器的输入电阻。
iS RS
+
无源单口 +
vS
vi
–
Ri
放 大 器
+ RL
vo
–
vi = Ri iS
Ri vi vS RS Ri
图解分析法 估算法 图解分析法 等效电路分析法
SPICE 软件
通用电路设计软件
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6
§3.1.2 共射极放大电路(common emitter amplify circuit) 一、典型共射基本放大电路的组成
C2 RS C1 + vi
RC RB VBB VCC
+ vO
C). b : T ，注入到基区载流子运动加快，复合少，扩散 多, b 。结温每升高1℃, b 增加 0.5% ~ 1% 。
由于上述三个因素的影响，T , IC , Q点上移，温度 很高时，Q点靠近饱和区，BJT产生饱和失真。
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18
三、基极分压偏置电路 基极分压偏置电路是一种抗温漂电路，在此电路中 如果温度变化时，VB点电位能基本不变，则可实现静 态工作点的稳定。
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基极分压偏置电路的抗温漂原理
稳定条件：b· E >10(Rb1∥Rb2) R
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2).放大电路静态工作点(Q点)的估算
VCC
Rb1 C1 VCC IC VCE RE
RC
T
C2 + RL
Rb1 VB Rb2 I1
RC IB
§3.1 基本放大电路的组成和分析方法 §3.1.1 共射极放大电路 §3.1.2. 放大器的直流通路和交流通路 §3.2 BJT放大偏置电路 §3.3 BJT三种基本组态放大电路的动态分析 §3.3.1 图解分析法 §3.3.2 放大电路的等效电路分析法 §3.3.3 共基极电路和共集电极电路 §3.4 多级放大电路
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温度对晶体管静态工作点的影响： A). ICBO: T ，电子空穴对，ICBO， ICEO= (1+b ) ICBO B). VBE: T ，载流子运动加快，PN结
Ic Ib + VCE + VBE -
的阻档减弱，正向结电阻 VBE。VBE具有负温系数 d = – 2.2mV/C 。
信号源
+
RL
vs
VCC , VBB：提供能源,并为放大器件提供正确的偏置； RB：基极偏置电阻，为BJT提供适当的偏置电流IB ,使放 大器工作在放大状态； RC：集电极负载电阻,将C极电流的变化转化为电压输出；
C1 , C2 ：耦合电容(隔直通交)； RL:下级电路输入电阻。
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R2 C1 RC T RL RE CE VCC C2 + vo
VCC
R2 RC T R1 RE
+ vi R1
CE电路
直流通路
R1 R2
交流通路
+ vi
RC
T
RL
+ vO
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例2，CB电路的直流通路和交流通路
C1 RS + RE CB R2 R1 RC RL C2 + R2 VB R1 RE RC VCC
+ vi Rb2
vo
RE
CE
直流通路
Rb 2 VB VCC Rb1 Rb 2
VB VBE IE IC RE
IB= IC /b
V VB= VBE +IERE ， CE=VCC - ICRC - IERE VCC - IC(RC +RE)。
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设b = 100; VCC=12V; RB= 750KW; RC= 4KW。 估算IB、IC、VCE
VC C VBE IB RB
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由: IC= bIB、VCE=VCC - ICRC IBQ=15 A、 ICQ=1.5mA、VCEQ=6V
15
IC(mA) 4 3 2 1.5 1 0 2 4 IBQ
VCE VBE 11.7 0.7 IB 22A RB 510 K
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IC= bIB=1.1mA
25
三. 放大器的正常工作判别
放大器能否正常工作取决于以下几点： 1). 在放大器的直流通路中，晶体管应能获得适当偏置使其 工作在正常放大状态。 2). 在放大器的交流通路中, 输 入电压产生的交流电流能 正常送入晶体管并得到放大。 3). 在放大器的交流通路中，被 晶体管放大的交流电流应能 在负载电阻RL上产生输出电 压uo。
VCC VBE 15 0.7 IB 51A RB (1 b ) RE 230 K 51 1K
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③求IC、VCE
IC= bIB= 50×51＝2.55mA VCE=VCC – ICRC – IERE VCC – IC(RC +RE) ∵ IC IE VCE 15 -2.55m×3K 15-7.65 = 7.35V ∴ IB 51A ; IC 2.55mA ; VCE 7.35V
直流放大器 .........
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ii vi
放大器
io vo
ii +
io R0
+
+ vo –
vi
–
Ri
vOC
5
三、放大电路的分析方法
放大电路 分析
静态分析（确定放大器件 工作状态） 求IB、IC 、VCE 动态分析（分析放大电路 性能） 求AV、Ri 、Ro 等
计算机仿真 PROTEL SPICE ORCAD PSPICE