【正文】 電路中的放大過程，建立動(dòng)態(tài)范圍、非線性失真和穩(wěn)定工作點(diǎn)等概念具有直觀的作用。/1 LR?交變的集電極電流使工作點(diǎn)在交流負(fù)載線上下移動(dòng) 引起集射極間電壓 uCE相應(yīng)地發(fā)生變化 集電極電流由兩部分組成 cCQmCQC iItIIi ???? ?s i n集射極間電壓也由兩部分組成 39。 工作點(diǎn)偏高 iB減小時(shí)，工作點(diǎn)仍在放大區(qū)變化， iC與iB成正比。由于這種失真是工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)引起的，故稱為 飽和失真 。 動(dòng)態(tài)范圍分析 動(dòng)態(tài)范圍是表征放大器放大能力的一個(gè)重要指標(biāo)。1LR?BQI當(dāng)放大電路加入交流信號(hào)時(shí)，工作點(diǎn)將在靜態(tài)工作點(diǎn) Q上沿交流負(fù)載線上下移動(dòng) 上移至飽和區(qū)，將產(chǎn)生飽和失真 下移至截止區(qū)，將產(chǎn)生截止失真 uCE向下變化的最大范圍是 忽略 UCB0后，uCE向上變化的最大范圍是 由于交流信號(hào)上下對(duì)稱，故最大不失真范圍是 )](),m i n [ ( 0m a x C E QCBCEC E SC E Qom UUUuUU ????]),m i n [ ( 39。Q39。Q Ui 分壓式偏置電路 UB UE UCE IC IB I1 UCC RE RC RB1 RE RB1 UCC RC Uo V C2 C1 Ui RB2 RB2 其直流通路為 忽略 IB的影響， UB為： CCBB BB URR RU 21 2??EBEBEBEQCQ RUR UUII ????這說明，在這時(shí)只取決于外電路 UCC和 RB RB RE，而與晶體三極管參數(shù)無關(guān)。（設(shè)晶體管為硅管， UBE = ） UCC Uo Ui C2 C1 RB RC RL IBEQ UBEQ UCC RB RC UCEQ 將耦合電容開路，得到直流通路 靜態(tài)分析就是要計(jì)算 IBQ、 ICQ和 UCEQ 根據(jù)固定偏置電路的特點(diǎn)，應(yīng)先計(jì)算基極電流 IBQ，然后計(jì)算 ICQ和 UCEQ。 由于場效應(yīng)管輸入電阻極大，輸入電流 IG = 0，RG兩端的靜態(tài)電壓為零，所以 SDGS RIU ??由結(jié)型場效應(yīng)管的 轉(zhuǎn)移特性 2)1(PGSD S SDVUII ??與上式聯(lián)立求解可得 PD S SSPD S SSPD S SSDVIRVIRVIRI/2/41/212???????????? ??D S SDPGS IIVU 1求出 ID后，就可以求出 UDSQ了。這時(shí)可以采用 混合偏置電路 ， RG CS C2 C1 RL R 2 R1 RS RD Uo UDD 同樣，由于 IG=0，可以得到柵源電壓為 SDDDGS RIURRRU ??? 21 2再聯(lián)立增強(qiáng)型場效應(yīng)管的 轉(zhuǎn)移特性可以求出 ID。 2. 動(dòng)態(tài)分析 1）小信號(hào) H參數(shù)微變等效電路 （ 1） 晶體管小信號(hào) H參數(shù)微變等效電路 晶體管共射接法的輸入、輸出特性的電流、電壓關(guān)系可一般表示為 ),(1 CEBBE uifu ? ),(2 CEBC uifi ?對(duì)上兩式微分 CECEBEBbbeBE duuudiiudu?????? CECECBbCC duu idiiidi ??????定義 0?????CEduBBEBBEiediduiuh （單位為 ?） 0?????BdiCEBECEBEreduduuuh （無量綱） 在 小信號(hào) 時(shí)，則有 cerebiebe uhihu ?? ceoebfec uhihi ??0?????CEduBCBCfedidiiih （無量綱） 0?????BdiCECCECoedudiuih （單位為 S） 對(duì)于 交流信號(hào) ，上式寫成 有效值 形式 cerebiebe UhIhU ?? ceoebfec UhIhI ??根據(jù)上式，可得微變等效電路 beUbIbIcereUh bfeIhoehbfeIhbeUcIcIceUbb cceeiehieh ceUhie為晶體管共射輸入電阻 rbe hre為共射輸入開路時(shí)的電壓反饋系數(shù)，表示輸出電壓對(duì)輸入端的影響 hfe為共射電流放大倍數(shù) ? hoe為共射輸出電阻的倒數(shù)，為輸出特性曲線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù) 忽略 hre和 hoe，則有 簡化的等效電路 hie為輸入特性曲線工作點(diǎn)出斜率的倒數(shù)， 與工作點(diǎn)有關(guān) ，可用下式近似計(jì)算： )()(2639。 （ 3）運(yùn)算放大器的線性等效電路 對(duì)于運(yùn)算放大器，為了分析方便，一般假設(shè)，除輸入電阻 Ri、輸出電阻Ro和電壓放大倍數(shù) Au之外，其余參數(shù)均為理想情況。 下面通過實(shí)例加以說明 例 24 固定偏置放大電路，設(shè) ， RL=3K?，其余各元件參數(shù)與例 21相同，忽略 和 ，試計(jì)算電壓放大倍數(shù) Au 、輸入電阻 Ri 和輸出電阻 Ro。39。 231 晶體管放大電路性能指標(biāo)分析 晶體管有三個(gè)電極，也就是三個(gè)端，放大電路有輸入、輸出兩個(gè)端口四個(gè)端子，所以晶體管作為放大元件時(shí)，其中必有一個(gè)端子是輸入輸出端口的公共端。 // BBB RRR ?39。 LCL RRR ?輸出電阻 Ro 將負(fù)載電阻 RL斷開 ，信號(hào)源 Ui為零 ，從輸出端看進(jìn)去的等效電阻 co RR ?輸入電阻 Ri ieb bieiii hIIhIUR ???2）共基放大電路 RB1 CB RL RB2 RC Uo V C2 Ui UCC Io Ii hfeIb hie Uo Ui RC RL Ib 微變等效電路 電流放大倍數(shù) Ai ?????????? )1)1fefebfebfeioi hhIh IhIIA （（電壓放大倍數(shù) Aum ieLfebieLbfeioumhRhIhRIhUUA 39。39。39。這種電路 電流放大倍數(shù)高 ，有一定的功率放大作用，而且 輸入電阻高 ， 輸出電阻低 ，具有廣泛的用途，經(jīng)常被作為放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)和中間隔離級(jí)使用。 R f R1 Ui Uo 解 ：根據(jù)上面的推導(dǎo)，有 oiifoifoiioumRRRRRRARRRARRRUUA????????)()()(111?????? ??????? 41111111 102)()()(RRRARRRRRRRRRARRRRIURfoioiifoiiiif1010210210210210210)10102(102)10210210102(1010210102(10811151626645245465526???????????????????????????? ）??????? ???? 0 2 2 111111ifofiiioififoooofRARRRRRRRRRRRRRRRRRRIUR例 26 同相放大電路，運(yùn)放參數(shù)為： A=105， Ri=106?， Ro=200?；電阻值為：R1=20K?， Rf=200K?，試計(jì)算放大電路各指標(biāo)。 同相放大電路 理想運(yùn)放時(shí)反相放大電路等效電路 R f U+ U? Uo Ii=0 R1 Ui Uo U+=U? 由圖可知， U?=U+ = Ui，所以有 foifiRUUIRUI ?????11所以可得 電壓放大倍數(shù) 11202 0 0111???????? k kRRUUA fioum輸入電阻 ???iiifIUR可見，例 27的結(jié)果與運(yùn)算放大器理想情況也是非常接近的。 （ 4）由運(yùn)放組成的 電壓跟隨器 比射極跟隨器的輸入電阻更大（可近似為無窮大），輸出電阻更?。山茷?0），所以效果更好。 最簡單的耦合方式就是將前后級(jí)直接連接起來，但是對(duì)于分立元件的放大電路來說，直接耦合有可能使得前后級(jí)放大電路的工作點(diǎn)相互影響，甚至不能正常工作。但是，其 缺點(diǎn) 是 靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)相互影響 ，給靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來不方便。 穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻很小，不至于使 V2級(jí)放大能力有較大損失。 后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載 由多級(jí)放大電路框圖可知 1iiii RIUR ?? 即多級(jí)放大電路的輸入電阻就是第一級(jí)的輸入電阻 而輸出電阻最后一級(jí)的輸出電阻 umumumnooooioi