晶体管放大电路基础1

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第三章 晶体管放大电路基础3.1 放大电路的基本组成和工作原理 3.2 三类基本组态放大电路的交流特性分析 3.3 多级放大电路休息1

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3.1 放大电路的基本组成和工作原理3.1.1 基本放大器及其模型 3.1.2 放大电路的组成及其直流、交流通道 放大电路的组成及其直流、 3.1.3 放大电路的图解法

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u 3.1.1 基本放大器及其模型 A A = o = 电压增益的表达式为u

按照输出信号与输入信号不同的组合方式划分， 按照输出信号与输入信号不同的组合方式划分，可有四 称为开路电压增益， 当RL = ∞ 时，Au=Auo 。 Auo称为开路电压增益， 种基本放大器 另一方面，放大器有限的输人电阻 i会使 s在输入端引起分 放大器有限的输人电阻R 会使u 另一方面，电压输出/ 电压放大器(电压输出 电压输入) 电压放大器 电压输出/电压输入 压作用， 压作用，即 u i = R i u s 电流放大器(电流输出 电流输入) 电流输出/ 电流放大器 电流输出/电流输入 Rs + R i 跨阻放大器(电压输出 电流输入) 电压输出/ 跨阻放大器 电压输出/电流输入 为了输入端的电压信号u 尽可能接近源电压信号u 为了输入端的电压信号 i尽可能接近源电压信号 s ,必须 使放大器的输入电阻R 远远大于信号源电阻R 使放大器的输入电阻 i远远大于信号源电阻 s。 跨导放大器(电流输出 电压输人) 电流输出/ 跨导放大器 电流输出/电压输人 1.理想电压放大器的条件是 o=0 .理想电压放大器的条件是R 电压放大器 Ro = ∞,在这种条件下，Au恒等 和Ri电压放大器将输入电压信号 ，在这种条件下， + 于Auo ,而其电流增益和功率增益恒 Rs + 放大，提供输出电压信号， 放大，提供输出电压信号，是一 uo RL ui R i Auoui us 等于无穷大。 等于无穷大。 种电压控制电压源。 种电压控制电压源。 输出电压只是受控电压A 输出电压只是受控电压 uoui 的 一部分， 一部分，其表达式为u o = Auo u i RL Ro + RL返回

ui

uo

RL Ro + RL

休息1

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2. 电流放大器 .电流放大器的输入信号是电流，输出信号也是电流， 电流放大器的输入信号是电流，输出信号也是电流，是一 种电流控制电流源。 种电流控制电流源。 io ii 输出电流及电流增益表达式 + Ro + 分别为 i = A i RRo + RL i Ro Ai = o = Aio ii Ro + R Lo io i

is

Rs

ui -

Ri

Aio ii

o

uo RL -

显然，当RL =0时，Ai =Aio 。 其中 io称作短路电流增益 其中A 显然， 时 由于信号源内阻R 对输人电阻R 具有分流作用， 由于信号源内阻 s对输人电阻 i具有分流作用，实际输 入电流i 与源信号电流i 入电流 i与源信号电流 s的关系为 Rs i i = is R i + Rs 为了减小由于R 引起的电流增益损失， 为了减小由于 o和Rs引起的电

流增益损失，设计电流放大 理想电流放大器应满足条件R 器时应满足R 器时应满足 o>>RL,Ri<<Rs。理想电流放大器应满足条件 o= ∞,Ri =0。在理想条件下，Ai 恒等于 io,电压增益和功率增益 ， 。在理想条件下， 恒等于A 恒等于无穷大。 恒等于无穷大。返回

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3. 跨阻放大器 .跨阻放大器的输入信号是 电流，输出信号是电压， 电流，输出信号是电压，是一 is 电流控制电压源。 种电流控制电压源。 输出电压和跨阻增益的表 达式分别为ii Rs + ui Ri Ro Aro ii + uo RL -

RL u o = Aro i i Ro + RL

uo RL Ar = = Aro ii Ro + RL

当RL = ∞时，Ar = Aro 。Aro称作开路跨阻增益 时 电流i 与源信号电流i 电流 i与源信号电流 s的关系为 Rs ii = is Ri + Rs 设计跨阻放大器时，应设法满足 设计跨阻放大器时，应设法满足Ro<<RL,Ri<<Rs 。返回

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4. 跨导放大器 .跨导放大器的输入信号是 电压，提供电流输出信号， 电压，提供电流输出信号，是 一种电压控制电流源 电压控制电流源。 一种电压控制电流源。 跨导放大器输出电流和跨 导增益的表达式分别为us

Rs + ui Ri Ro

ioAgoui

+ uo RL -

io Ro Ro Ag = = Ago io = Ago ui ui Ro + R L Ro + R L

当RL =0时，Ag = Ag o 。Ag o称作短路跨导增益 时 考虑到信号源内阻R 对输入电压源信号u 的分压作用， 考虑到信号源内阻 s对输入电压源信号 s的分压作用，实 际输入电压为 Ri ui = us Rs + Ri 在设计跨导放大器时，应该满足条件 在设计跨导放大器时，应该满足条件Ro >>RL ,Ri >>Rs 。返回休息1 休息2

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跨阻放大器模型的开路电压增益 四种基本放大器的区别是： 四种基本放大器的区别是：

5 .四种基本放大器的区别与联系A ro A uo = ①增益的量纲不同 RiRs i ii i+ ++ R u R Rs uiui i i ii Rs --

us s i s i

②对输出电阻的要求不同 跨导放大器模型的开路电压增益 以电压作为输出量的放大器要求R 以电压作为输出量的放大器要求 o << RL Auo = Ago Ro 以电流作为输出量的放大器要求R 以电流作为输出量的放大器要求 o >>RL ③对输入电阻的要求不同 以电压作为输入量的放大器要求R 以电压作为输入量的放大器要求 i >> Rs 以电流作为输入量的放大器要求R 以电流作为输入量的放大器要求 i<< Rs 四种模型电路的参数之间可以相互转换

io o + ++ R uu R Roo uoo o RRL L Aro i AAiouii ii go -- -

Ro

习惯上用电压增益来表示上述四种基本放大器的增益 R 电流放大器模型的开路电压增益 Auo = Aio o Ri返回休息1 休息2

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2.1.2 共射放大电路的组成及其直流、交流通道 . . 共射放大电路的组成及其直流、1 .放大器组成的基本原则 放大器组成的基本原则

(1) 交流信号源：us为其开路电压，Rs为其内阻。 交流信号源： 为其开路电

压， 为其内阻。 (2) 输入耦合电容 1 :由于电容 1的容抗为 (ωC1),对直流 输入耦合电容C 由于电容C 的容抗为1/( ),对直流 相当于开路， 相当于开路，其作用是隔断信号源与晶体管放大电路之间的直 流联系； 对频率较高的交流信号可视为短路， 流联系；而对频率较高的交流信号可视为短路，因而交流信号 可顺利地通过，起到耦合传送交流信号的作用。 可顺利地通过，起到耦合传送交流信号的作用。

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2.1.2 共射放大电路的组成及其直流、交流通道 . . 共射放大电路的组成及其直流、1 .放大器组成的基本原则 放大器组成的基本原则

(3)偏置电路：为晶体管提供直流偏置电压的电路，目的是使晶 偏置电路：为晶体管提供直流偏置电压的电路， 偏置电路 体管( 体管(BJT或FET)工作在放大状态。 或 )工作在放大状态。 偏置电路必须保证晶体管VT 的发射结正偏，集电结反偏， 偏置电路必须保证晶体管 1的发射结正偏，集电结反偏， 使晶体管VT 工作在放大状态。保证晶体管VT 使晶体管 1工作在放大状态。保证晶体管 2工作在放大状态 饱和区)。即保证栅—源极间的 结必须反偏。 )。即保证栅 源极间的PN结必须反偏 (饱和区)。即保证栅 源极间的 结必须反偏。

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2.1.2 共射放大电路的组成及其直流、交流通道 . . 共射放大电路的组成及其直流、1 .放大器组成的基本原则 放大器组成的基本原则

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