复旦大学电子工程系孔庆生

vs
vi RB vbe rbe
c
gmvbe rce
RC
+
RL vo
ri
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e
模拟电子学基础
ro
18
复旦大学电子工程系 孔庆生
rs
b
+
+
vs
vi RB vbe rbe
c
gmvbe rce
RC
+
RL vo
e
ri
ro
晶体管参数 gm = ICQ /VT rbe = β / gm
rce = VA / ICQ
为了简化分析过程，有时用Miller定理
对高频等效电路作单向化近似
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模拟电子学基础
35
复旦大学电子工程系 孔庆生
Miller定理
Z(s)
v1
四端网络
v2
v1 Z1(s)
四端网络
Z2(s) v2
(a)
(b)
将跨接在四端网络两端的 阻抗等效到四端网络两侧
注意：AV(s)包含Z(s)的作用
1
m
gm
+β β
1+
β
RL '
β
RL
'
≈ gm RL ' 1 + gm RL '
输入电阻
（若不考虑RB 则可以很高）
ri
=
RB
//( vi ib
)
=
RB
//[rbe
+
(1 +
β )RL
']
输出电阻 （很低）
ro
=
vo io
=
rbe
+ rs // RB
1+ β
// rce
// RE
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⎪⎩
gm
=
2 VTH
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模拟电子学基础
IDSS ⋅ IDQ
29
复旦大学电子工程系 孔庆生
共源交流小信号等效电路
+
RG3
vi RG1
ri
g + vgs RG2 s
d
gmvgs rds
RD
ro
+ RL vo
ri = (RG1 // RG2 ) + RG3
ro = rds // RD
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37
复旦大学电子工程系 孔庆生
共射高频小信号等效电路
原始电路：
rs
b rbb'
+
+
+
vs
vi RB vbe
vb'e
Cb'c
b'
Cb'e rb'e
c
gmvb'e rce
RC
+
RL vo
e
Miller等效：
rs
b
+
+ rbb' +
vs
vi RB vbe
vb'e
b'
Cb'e Cb'c' rb'e
+
vs
vi RE
ri
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rce
e
c
vbe rbe
+ b
gmvbe
模拟电子学基础
RC ro
+ RL vo
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共基放大器的特性
电压增益 （大小与共射相同）
AV =
gm
+
1 rce
1+ 1 +1
≈ g m ⋅ RL′
rce RC RL
输入电阻 （低）
输出电阻
只有电压控制模式(FET放大器共同特点)
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共漏极放大器
VDD RG1
+
vi
RG2
RG3
+
RS
RL vo
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共漏交流小信号等效电路
+
RG3
vi RG1
ri
g + vgs s
RG2 d
2个RC回路→2个极点
e
Cb′′′c
=
(1 +
1 g m RL′
) ⋅ Cb′c
≈
Cb′c
ω1
=
(rs
//
RB
+
1 rbb′ ) // rb′e
⋅ (Cb′e
+
Cb′′c )
≈
(rs
//
RB
+
1 rbb′ ) //
rb′e
⋅
gm RL′ Cb′c
ω2
=
1 RL′ Cb′′′c
≈
1 RL′ Cb′c
3
复旦大学电子工程系 孔庆生
放大器的性能指标
增益
电压增益(电流、跨导、跨阻)
功率增益
对数形式
Av
= 20 lg
vo vi
(dB)
} 输入阻抗
输出阻抗
一般为复数
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模拟电子学基础
4
复旦大学电子工程系 孔庆生
放大器的频率响应
定义电压(电流)增益下降3dB为截止频率
|A|
vi
RG2
RG3
+ RL vo
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
FET放大器的偏置
用估算法计算
以转移特性求解方程，要注意除去一个多余解
⎧ ⎪VGSQ ⎪
=
RG2 RG1 + RG2
VDD
⎪⎪⎨I DQ ⎪
=
I DSS
⋅
⎜⎜⎝⎛
VGSQ VTH
− 1⎟⎟⎠⎞ 2
⎪⎪VDSQ = VDD − I DQ ⋅ RD
（输入回路）
RC VCC
IB VCC RB IBQ
晶体管输入特性曲线 IB = f (VBE,VCE)
静态工作点
IB =
VCC- VBE RB
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VBEQ
模拟电子学基础
VBE VCC
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复旦大学电子工程系 孔庆生
图解法的例子 RB
（输出回路）
IC VCC RC
ICQ
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- IC = VCC VCE RC 静态工作点 IB = IBQ
RC VCC
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
直流偏置分析的图解方法
输入回路的静态工作点
} 输入回路方程
晶体管输入特性曲线
相交点
输出回路的静态工作点
} 输出回路方程
晶体管输出特性曲线
相交点
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
图解法的例子 RB
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模拟电子学基础
Z1
(s
)
=
1
Z (s) − Av (s)
Z
2
(
s)
=
1
Z −
(
s) 1
Av (s)
36
复旦大学电子工程系 孔庆生
共射放大器的高频特性分析
耦合电容影响低频特性（在多级放大器中讨论）
VCC
RB
RC
rs C1
vs
C2
+
RL vo
极间电容影响高频特性
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模拟电子学基础
复旦大学电子工程系 孔庆生
第3章 晶体管放大器
复旦大学电子工程系 孔庆生
放大器概述
放大器的一般描述 分析放大器的一般方法
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模拟电子学基础
2
复旦大学电子工程系 孔庆生
放大器的一般描述
双口网络
Rs
ii
io
vs
+
vi
A
+
vo
RL
激励与响应是电压或电流
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模拟电子学基础
模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共基极放大器
信号源 直流偏置
rs C1
vs
RE
RC
C2
负载
VCC
+ RL vo
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模拟电子学基础
-VEE
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共基交流小信号等效电路
晶体管模型
rce
e
c
等效电路(忽略rce）
vbe rbe gmvbe
+
b
rs
求晶体管的静态工作点(直流回路)， 并求得晶体管小信号等效参数
画出交流小信号等效电路(交流回路)
在交流小信号等效电路中，求出输入 输出的电压、电流关系，最后得到放 大器的性能指标
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模拟电子学基础
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复旦大学电子工程系 孔庆生
共集电极放大器
信号源 直流偏置
负载
RB1
rs C1
ri
=
vi ii
=
1 RE
+
1 1 rbe
+ gm
= RE
//
rbe ≈ β +1