【正文】 。發(fā)射極接電阻時的交流等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路而 Uo仍為 βIbR′L， 則電壓放大倍數變?yōu)?(2–52)可見放大倍數減小了。這是因為 RE的自動調節(jié) (負反饋 )作用，使得輸出隨輸入的變化受到抑制，從而導致 Au減小。當 (1+β)RErbe時，則有(2–53)與此同時，從 b極看進去的輸入電阻 R′i變?yōu)榈?2章 雙極型晶體管及其放大電路即射極電阻 RE折合到基極支路應擴大 (1+β)倍。因此，放大器的輸入電阻為Ri=RB1‖RB2‖R′i(2–54)顯然，與式 (2–46)相比，輸入電阻明顯增大了。 ?對于輸出電阻，盡管 Ic更加穩(wěn)定，但從輸出端看進去的電阻仍為 RC， 即 Ro=RC。 ?第 2章 雙極型晶體管及其放大電路例 5 在圖 2–33(a)電路中，若 RB1=75kΩ，RB2=25kΩ,RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V， 晶體管采用3DG6管， β=80,rbb′=100Ω,Rs=,試求該放大器的直流工作點 ICQ、 UCEQ及 Au,Ri,Ro和 Aus等項指標。解 按估算法計算 Q點： 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路下面計算交流指標。 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路將 rbe,R′L的阻值代入上式，得第 2章 雙極型晶體管及其放大電路例 6在上例中，將 RE變?yōu)閮蓚€電阻 RE1和 RE2串聯(lián)，且 RE1=100Ω,RE2=900Ω， 而旁通電容 CE接在 RE2兩端，其它條件不變，試求此時的交流指標。 ?解 由于 RE=RE1+RE2=1kΩ， 所以 Q點不變。對于交流通路，現在射極通過 RE1接地。因而，交流等效電路變?yōu)閳D 2–35所示電路，只是圖中 RE=RE1=100Ω。 此時，各項指標分別為第 2章 雙極型晶體管及其放大電路可見， RE1的接入，使得 Au減小了約 10倍。但是，由于輸入電阻增大， 因而 Aus與 Au的差異明顯減小了。 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 2–7 共集電極放大器和共基極放大器 ?2–7–1共集電極放大器 ?共集電極放大電路如圖 2–36(a)所示。圖中采用分壓式穩(wěn)定偏置電路使晶體管工作在放大狀態(tài)。具有內阻 Rs的信號源 Us從基極輸入，信號從發(fā)射極輸出，而集電極交流接地，作為輸入、輸出的公共端。由于信號從射極輸出，所以該電路又稱為射極輸出器。 ?第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–36共集電極放大器及交流等效電路 ?(a)電路； (b)交流等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–36共集電極放大器及交流等效電路 ?(a)電路； (b)交流等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Au?由圖 2–36(b)， 可得如下關系式 因而 (2–55)式中： 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路式 (2–55)表明， Au恒小于 1，一般情況下，滿足(1+β)R′Lrbe， 因而又接近于 1，且輸出電壓與輸入電壓同相。換句話說，輸出電壓幾乎跟隨 輸入電壓變化。因此，共集電極放大器又稱為射極跟隨器。 ? 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Ai?在圖 2–36(b)中，當忽略 RB RB2的分流作用時，則 Ib=Ii， 而流過 RL的輸出電流 Io為由此可得 (2–56)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Ri?由圖 2–36(b)可知，從基極看進去的電阻 R′i為 所以 與共射電路相比，由于 R′i顯著增大，因而共集電路的輸入電阻大大提高了。 (2–57)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Ro?在圖 2–36(b)中，當輸出端外加電壓 Uo， 而將 Us短路并保留內阻 Rs時，可得圖 ? 2–37所示電路。由圖可得圖 2–37求共集放大器 Ro的等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路則由 e極看進去的電阻 R′o為所以，輸出電阻(2–58)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路2–7–2共基極放大器 ?圖 2–38(a)給出了共基極放大電路。圖中 RB RBRE和 RC構成分壓式穩(wěn)定偏置電路，為晶體管設置合適而穩(wěn)定的工作點。信號從射極輸入，由集電極輸出，而基極通過旁通電容 CB交流接地，作為輸入、輸 出的公共端。按交流通路畫出該放大器的交流等效電路如圖 2–38(b)所示。 ? 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–38共基極放大器及其交流等效電路 ?(a)共基極放大電路； (b)交流等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–38共基極放大器及其交流等效電路 ?(a)共基極放大電路； (b)交流等效電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Au?由圖 2–38(b)可知(2–59)所以 式中： 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 2 .電流放大倍數 Ai?在圖 2–38(b)中，由于輸入電流 Ii≈Ie， 而輸出電流 ,故有(2–60)顯然， Ai1。 若 RCRL， 則 Ai≈α， 即共基極放大器沒有電 流放大能力。但因 Au1， 所以仍有功率增益。 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路 Ri?按上述基極支路和射極支路的折合關系，由射極看進去的電阻 R′i為 所以 (2–61) Ro?由圖 2–38(b)可知，若 Ui=0， 則 Ib=0,βIb=0， 顯然有(2–62)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路2–7–3 三種基本放大器性能比較 ?以上我們分析了共射、共集和共基三種基本放大器的性能，為了便于比較，現將它們的性能特點列于表 2–1中。其中，共射極電路既有電壓增益，又有電流增益，所以應用最廣，常用作各種放大器的主放大級。但作為電壓或電流放大器，它的輸入和輸出電阻并不理想 —— 即在電壓放大時，輸入電阻不夠大且輸出電阻又不夠?。欢陔娏鞣糯髸r， 則輸入電阻又不夠小且輸出電阻也不夠大。 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路2–8 放大器的級聯(lián) 2–8–1級間耦合方式 ?多級放大器各級之間連接的方式稱為耦合方式。級間耦合時，一方面要確保各級放大器有合適的直流工作點，另一方面應使前級輸出信號盡可能不衰減地加到后級輸入。常用的耦 合方式有三種，即阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。 ? 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路阻容耦合是通過電容器將后級電路與前級相連接，其方框圖如圖 2–39(a)所示。由于電容器隔直流而通交流，所以各級的直流工作點相互獨立，這樣就給設計、調試和分析帶來很大方便。而且，只要耦合電容選得足夠大，則較低頻率的信號也能由前級幾乎不衰減地加到后級，實現逐級放大。 ?第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–39阻容耦合與變壓器耦合的方框圖 ?(a)阻容耦合框圖； (b)變壓器耦合框圖 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–40直接耦合電平配置方式實例 ?(a)墊高后級的發(fā)射極電位； (b)穩(wěn)壓管電平移位； ?(c)電阻和恒流源電平移位； (d)NPN、 PNP管級聯(lián)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–40直接耦合電平配置方式實例 ?(a)墊高后級的發(fā)射極電位； (b)穩(wěn)壓管電平移位； ?(c)電阻和恒流源電平移位； (d)NPN、 PNP管級聯(lián)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–40直接耦合電平配置方式實例 ?(a)墊高后級的發(fā)射極電位； (b)穩(wěn)壓管電平移位； ?(c)電阻和恒流源電平移位； (d)NPN、 PNP管級聯(lián)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–40直接耦合電平配置方式實例 ?(a)墊高后級的發(fā)射極電位； (b)穩(wěn)壓管電平移位； ?(c)電阻和恒流源電平移位； (d)NPN、 PNP管級聯(lián)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路2–8–2級聯(lián)放大器的性能指標計算 ?分析級聯(lián)放大器的性能指標，一般采用的方法是：通過計算每一單級指標來分析多級指標。在級聯(lián)放大器中，由于后級電路相當于前級的負載，而該負載正是后級放大器的輸入電阻，所以在計算前級輸出時，只要將后級的輸入電阻作為其負載，則該級的輸出信號 就是后級的輸入信號。因此，一個 n級放大器的總電壓放大倍數 Au可表示為 (2–64)可見， Au為各級電壓放大倍數的乘積。 ? 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路級聯(lián)放大器的輸入電阻就是第一級的輸入電阻 Ri1。 不過在計算 Ri1時應將后級的輸入電阻 Ri2作為其負載，即(2–65)而級聯(lián)放大器的輸出電阻就是最末級的輸出電阻Ron。 不過在計算 Ron時應將前級的輸出電阻 Ro(n1)作為其信號源內阻，即(2–66)第 2章 雙極型晶體管及其放大電路例 7圖 241(a)給出了一個分別由 NPN和 PNP管構成的兩極直接耦合的共射極放大器，其交流通路如圖 241（ b)所示，試計算該電路的交流指標。解 （ 1）電壓放大倍數 Au(2)輸入電阻 Ri(3)輸入電阻 Ro第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 241兩級共射極放大器(a)電路 (b)交流通路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 241兩級共射極放大器(a)電路 (b)交流通路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路2–8–3組合放大器 ?實際應用的放大器，除了要有較高的放大倍數之外，往往還對輸入、輸出電阻及其它性能提出要求。根據三種基本放大電路的特性，將它們適當組合，取長補短，可以獲得各具特點的組合放大器。 ?第 2章 雙極型晶體管及其放大電路一、共集 — 共射 (CC–CE)和共射 — 共集 (CE–CC)組合放大器? CC–CE和 CE–CC組合放大器的交流通路分別如圖 2–42(a),(b)所示。利用共集放大器輸入電阻大而輸出電阻小的特點，將它作為輸入級構成 CC–CE組合電路時，放大器 具有很高的輸入電阻，這時源電壓幾乎全部輸送到共射電路的輸入端。 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–42CC–CE和 CE–CC組合放大器 ?(a)CC–CE電路； (b)CE–CC電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–42CC–CE和 CE–CC組合放大器 ?(a)CC–CE電路； (b)CE–CC電路第 2章 雙極型晶體管及其放大電路例 8放大電路如圖 2–43所示。已知晶體管 β=100,rbe1=3kΩ,rbe2=2kΩ,? rbe3=， 試求放大器的輸入電阻、輸出電阻及源電壓放大倍數。 圖 2–43例 8電路 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路解 該電路為共集、共射和共集三級直接耦合放大器，亦可看作 CCCE–CC組合放大器。為了保證輸入和輸出端的直流電位為零，電路采用了正、負電源，并且用穩(wěn)壓管 VZ和二極管 VD1分別墊高 V2,V3管的射極電位。 而在交流分析時，因其動態(tài)電阻很小，可視為短路。 (1)輸入電阻 Ri： 第 2章 雙極型晶體管及其放大電路(2)輸出電阻 Ro:第 2章 雙極型晶體管及其放大電路二、共射 — 共基 (CE–CB)組合放大器 ?CE–CB組合放大器及其交流通路分別如圖 2–44(a),(b)所示。由于共基放大器的輸入電阻很小，將它作為負載接在共射電路之后，致使共射放大器只有電流增益而沒有電壓增益。而共基電路只是將共射電路的輸出電流接續(xù)到輸出負載上。因此，這種組合放大器的增益相當于負載為 R′L(=RC‖RL)的一級共射放大器的增益，即第 2章 雙極型晶體管及其放大電路圖 2–44CE–CB組合放大器 ?160