阻容耦合放大电路

2.输入电阻和输出电阻
第五节
对于有旁路电容Ce的情况，从图中的微变等效电路 可得
Ri Rb1 // Rb2 // rbe
在 Rb1//Rb2 rbe 时
R i rbe
IC
+
用直接观察的方法可知输出电阻
Ii
+
.
Ib
.
.
Ui
.
Rb1
Rb2
rbe
Rc β Ib
. RL U o
_ _
Ri
Ro
怎样稳 定静态 工作点
将放大器置于恒温装置中 在直流偏置电路中引入负反馈来稳定 静态工作点 在偏置电路中采取温度补偿措施
（二）分压式电流负反馈偏置电路 1.工作原理
第五节
这种电路在设计时，应适当选择电阻Rb1和Rb2的适当阻值范围， 使之满足下面两个条件。
IRb IBQ UBQ UBEQ
c IBQ
+
ICQ IBQ 1.8( mA)
UBEQ
_
UCEQ
e
_
UCEQ VCC ( ICQRc ) 6.6( V)
IEQ ICQ IBQ 1.83( mA)
26 rbe rbb (1 ) 1.17(kΩ) IEQ
画出电路的微变等效电路
UBQ不变
IEQ
UBQ UBEQ UBQ IEQ Re Re
也可以近似看作恒定不变
2.射极偏置电路的分析计算
如果电路参数满足稳定条件时可以近似估算。
第五节
Rb2 UBQ VCC Rb1 Rb2
IBQ IEQ 1
IEQ
UB Q UB EQ UB Q Re Re
+ Vcc ( -12V )
Rb
400kΩ
3kΩ
Rc
C2
30μF +
C1
+ Rs
30μF
T
Us _
.
+
1kΩ
_
Ui
.
. RL U o 3kΩ
_
解: 画出直流通路
VCC IBQRb UBEQ
UBEQ 0.2( V)
Rb
b Rc
第五节
+ Vcc
ICQ
+
VCC UBEQ IBQ 0.03( mA ) Rb
40 40 20 0
20 0
VCC uCE(V)
β变化对Q点的影响
2. ICBO变化对Q点的影响
ICBO是少子形成的电流，随T↑而增加。
第三节
ICEO (1 ) ICBO
ICEO也随T↑而增加 输出特性曲线向上平移
iC(mA)
V CC Rc
iC iB ICEO
温度升高，工作点从Q点移 到Q2点， ICQ增大，UCEQ减 小，工作点向饱和区移动。 硅管的ICBO很小，这种影响可 忽略。而锗管的ICBO大，是造 成它的静态工作点随温度变 化的主要原因。
. Ib
. Ic
. Io Rc
+
Rs
Rb
rbe
β Ib
.
Uo
_
.
Ro
3.电流放大倍数
根据图示电路可列出
第五节
i U i I Rb I b I Rb//rbe
uU o i U A o I RL RL
式中
uU o A i Rb// rb e I Ri 所 Ai Au i i 以 I RL U RL
Ui
_
rbe
cc
+ + Rc
ICQ ICQ
β Ib
CEQ UU CEQ
.
. RL U o
_
ICQ 0 UCES
Q
M UCEQ UF
IBQ -1/RC
UBEQ BEQ U
__
ee
__
F
uCE
UR
根据直流通路 再根据微变等效电路得
VCC UCE IC Rc ce I cRL 其中 U
1. β变化对Q点的影响
温度升高时，β随之增大。 体现在输出特性曲线的间 隔距离增大
设IBQ=40μA，静态工作点Q将移 动到Q1点，ICQ增大，UCEQ减小， 工作点向饱和区移动。 反之，温度下降，β减小，Q点将 向截止区移动。
V CC Rc
ICQ1 ICQ
iC(mA)
β变大 iB=60μA
iB=60μA Q1 Q
. Ii
+A
. Ib
. Ic Rc
. Io
+
Rs Us
_
IRb
.
+
Ui
. Rb
rbe
β Ib
.
. RL U o
_
_B
Ri
5.最大输出电压幅值
. Ii
b Rb
第五节
iC
+
. Ib
. Ic
RR cc
. I occ + V +V cc
+
1 RL
R
Rs
Us
_
IRb
+ +
.
+
IBQ . Rb b b
晶体管基极直流电位
Rb2 可以近似看 UBQ VCC 作恒定不变 Rb1 Rb2
+ Vcc
Rb1
IRb
+
ICQ
工作点稳定过程：
T ICQ ( IEQ ) ( IEQ Re)
UBQ
Rb2
IBQ
c e
Re
+
b
UCEQ
_
UBEQ
_
ICQ IBQ UBEQ
所以
Re
rce
Rc
. U´ O
_
R´o R'b
Ro
3.最大输出电压幅值Uomax
直流负载线根据直流 通路列出方程得到
iC
第五节
1 RL
R
Q UCEQ IBQ -1/Rc+Re
UCE VCC IC( Rc RE )
交流负载线根据微变等 效电路列出方程得到
ICQ 0
+ Vcc
图解法 分 析 Uomax
iB=60μA iB=60μA Q2 Q
40 20 40 20 0 0
ICQ2 ICQ
0
VCC uCE(V)
ICBO变化对Q点的影响
3. UBE变化对Q点的影响
第三节
温度升高，晶体管的UBE减小，体现在输入特性曲线 向左移动。
温度每升高1℃， UBE约减小1.8mV~2.5mV。
iB(μA)
75℃ Q3
. Ii
+A
Ri Rb//rbe
. Ib
. Ic Rc
. Io
+
Rs Us
_
IRb
.
+
Ui
. Rb
rbe
β Ib
.
. RL U o
_
_B
Ri
4.考虑信号源内阻时的电压放大倍数
第五节
在Rb>>rbe时有
R L r be R L Au s rb e Rs rb e Rs rb e
ce I cRL U
在不发生失真的情况下+
IRb ICQ IBQ c
+
_
Ii
.
UR
Ib
.
UF
IC
+
.
VCC uCE
Rb1
UBQ
Rb2
+
b
. 最大输出电压幅值 U U
CEQ i
UBEQ
_
e
Re
Rb1
Rb2
rbe
Rc β Ib
. RL U o
IEQ
_ _
Ri
Ro
第五节
晶体管T的UBE=0.7V，β=50。求（1）静态工作点（2） . 电压放大倍数Au （3）最大输出电压幅值 （ 4） . 不接电容Ce时的Au （5）若选 用β=50的晶体管，重新估算（1）、（2）
第五章
阻容 耦合 放大 电路
阻容耦合基本 共射极放大电路
稳定工作点的放大电路
第五节
耦合电容的作用可以概括为“隔离直流，传送交流”
+Vcc +Vcc
Rb
C1
Rs +
Rc C2
+
Rb
Rc
IBQ
c
b
+
ICQ
+
+
+
Rs
+
_
U_ s
.+ +
_
Hale Waihona Puke Ui_.RL
Uo
_
.
UBEQ
_
UCEQ .
Ui
_
.
Rb
Rc
RL Uo
第五节
Ri Rb//r be
一般情况下都能满足Rb>>rbe，则
. Ii
+A
. Ib
. Ic Rc
. Io
+
Rs
IRb
Us
_ _B _
.
+
Ui
. Rb
rbe
β Ib
.
. RL U o
Ri
（2）输出电阻Ro
第五节
s 0 令交流信号源 U
负载电阻开路 ( RL )
则可从图示电路的输出回路直接观察得到
25℃
Q
温度升高，图中工作点 从Q点移到Q3点，IBQ增 大，ICQ也将增大。
I'BQ IBQ
-0
0.6 0.7
uBE(V)
UBE变化对Q点的影响
第五节
温度升高之后晶体管参数β，ICBO，UBE的变化都使ICQ增大， 静态工作点向饱和区移动。如果温度降低，则将使ICQ减小， 静态工作点向截止区移动。另外，更换晶体管，相当于改变 了特性曲线也会使静态工作点发生变化。
o I b( Rc//RL) I bRL U
RL Rc//RL
根据下图可以推导出
第五节
Ii
+
.
Ib
.
IC
+
.
Ui
.
Rb1
Rb2
rbe
Rc β Ib
. RL U o
_ _
Ri
Ro
有Ce时的微变等效电路 这种带旁路电容的射极偏置共射极放大电路，既能稳 定静态工作点，又有较大的放大倍数，在阻容耦合的 放大电路中应用十分广泛。
+Vcc
Rb1 20KΩ
C1
+
2KΩ C2
Rc
( +12V ) 30μF
+ 4KΩ
100μF _
30μF Rb2
10KΩ
Ui
_
.
RL
Re
2KΩ
Ce
Uo
.
第五节
（1）画出直流通路
Rb2VCC UBQ 4( V ) Rb1 Rb2
UBQ UBE IEQ 1.65( mA ) Re
o U Ri RL Aus Au 41.5 Ui Rs Ri Rs rbe
Uomax min{ UCEQ UCES , ICQ RL} 2.7V
Uomax Usmax 65(mV) Aus
第五节
（一）温度对静态工作点的影响
UCEQ
_
UBEQ
_
IEQ
UB
IEQ
（三）稳定工作点的共射极放大电路
+Vcc
第五节
IC
Ii
+ ++
.
Rb1
+
Rc C2
Ib IRb2
Rb1
.
.
C1 Rb2
IRb1
Ui
_
.
.
rbe
Rb2
Ui
_
.
Re
RL Uo
Ce
_ _
.
.
Ie
Re
.
β Ib
Rc
+
RL
UO
_
.
Ri
Ro
1.电压放大倍数
无Ce时的微变等效电路
Ii
+
.
Ib IRb2
Rb1
.
IC
.
IRb1
Ui
_
.
.
rbe
Rb2
.
Ie
Re
.
β Ib
Rc
+
RL
UO
_
.
Ri
Ro
计算输出电阻
第五节
o s 短接，输出端外接信号源 U 负载RL开路，信号源 U
晶体管输出电阻rce≈∞
Ro Rc
I'b
.
I'C
β I'b
.
I'o
+
.
rbe
Rs Rb1 Rb2
L c L
be
bb
IEQ
o 与输入信号电压 U i 反相 负号表示输出信号电压 U
2.输入电阻和输出电阻 （1）输入电阻Ri
根据输入电阻的定义及微变等效电路可求出
i i i U U U Rbrbe Ri Ui Ui Ii IRb Ib Rb rbe Rb rbe
RL Rc // RL
o U ce Ucemax min{ UR,UF} 而输出信号电压 U
故
Uomax min{ UCEQ UCES, ICQ RL}
第五节
T为PNP锗管。。 β=60，UBE=-0.2V，UCES=-0.5V。其他参 u，Ri，Ro及在不失真的情况下，信号源 数如图示。求 A 。 Us的最大幅值是多少？
_
.
e
_
Us
放大电路
直流通路
交流电路
（一）静态工作点的计算
根据直流通路可以写出
第五节
+Vcc
VCC UBEQ IBQ Rb
Rb
Rc
IBQ
c
b
+
ICQ
+
ICQ IBQ
UBEQ
_
UCEQ
e
_
UCEQ VCC ICQRc
这种直流偏置电路，在VCC和Rb选定以后，IBQ的值 基本固定，因此称为固定直流偏置电路。
ICQ IBQ
UCEQ VCC ICQRc IEQRe VCC ICQ( Rc Re )
在不满足稳定条件或者要求较精确计算时，可以用戴维南定理化简。
+ Vcc +Vcc
Rb1
IRb
+
ICQ IBQ
Rc
UBQ
Rb2
c e
Re
+
IBQ
Rb
ICQ UCEQ
_
c b e
Re
+
b
o RL U u A 76.9 Ui rbe
. Ii
+