晶体三极管及其基本放大电路.ppt

第4章 晶体三极管及其基本放大电路,本章重点,1.三极管的电流放大原理，特性曲线、微变等效电路2.共射放大电路的静态工作点分析、失真分析和三种组态的特点和静、动态参数计算。,本章讨论的问题：,1.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？,2.为什么晶体管的输入、输出特性说明它有放大作用？如何将晶体管接入电路才能起到放大作用？组成放大电路的原则是什么？有几种接法？,3.晶体管三种基本放大电路各有什么特点？如何根据它们的特点组成派生电路？,4.1晶体三极管（双极型晶体管BJT),又称半导体三极管，或简称晶体管。,(Bipolar Junction Transistor),三极管有两种类型：NPN 型和 PNP 型。主要以 NPN 型为例进行讨论。,图 三极管的外形,我国晶体管得型号命名方法,晶体管的结构及类型,常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。,图4.1.2a三极管的结构,(a)平面型(NPN),(b)合金型(PNP),e,b,N,c,N,P,发射区,集电区,基区,基区,发射区,集电区,图 4.1.2(b)三极管结构示意图和符号NPN 型,集电区,集电结,基区,发射结,发射区,集电极 c,基极 b,发射极 e,集电区,集电结,基区,发射结,发射区,集电极 c,发射极 e,基极 b,类型1.按结构区分：有NPN型和PNP型。2.按材料区分：有硅三极管和锗三极管。3.按工作频率区分：有高频三极管和低频三极管。4.按功率大小区分：有大功率三极管和小功率三极管。,晶体管的电流放大作用,以 NPN 型三极管为例讨论,三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。,不具备放大作用,三极管内部结构要求：,1.发射区高掺杂。,2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。,三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。,3.集电区面积大。,晶体管基本共射放大电路,一、晶体管内部载流子的运动,发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区形成发射极电流 IE(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。,2.扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流 Ibn，复合掉的空穴由 VBB 补充。,多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。,3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC 集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流 IC。,另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。,晶体管内部载流子的运动,二.晶体管的电流分配关系和电流放大系数电流分配关系,IEp,ICBO,IE,IC,IB,IEn,IBn,ICn,IC=ICn+ICBO,IE=ICn+IBn+IEp=IEn+IEp,IE=IC+IB,图1.3.4晶体管内部载流子的运动与外部电流,电流放大系数,整理可得：,ICBO 称反向饱和电流,ICEO 称穿透电流,（1）共射直流电流放大系数,（2）共射交流电流放大系数,（3）共基直流电流放大系数,或,（4）共基交流电流放大系数,直流参数 与交流参数、的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，与，与 的数值却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。,5.与 的关系,iB=f(uBE)UCE=const,(2)当UCE增大时，特性曲线右移。(3)当UCE1V时，三极管的特性曲线几乎与UCE=1V时的输入特 性曲线重合。,(1)当UCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。,1.输入特性曲线,4.1.3 晶体管的共射特性曲线,iC=f(uCE)IB=const,2、输出特性曲线,输出特性曲线的三个区域:,iC=f(uCE)IB=const,输出特性曲线,放大区：Je正偏，Jc反偏。uBE Uon，硅管：0.60.8V，锗管：0.10.3V。uCEuBE,iC受iB的控制，iC=iB.,截止区：Je反偏，Jc反偏。uBEUon,IB=0,IC=ICEO,三极管几乎不导通,输出特性曲线的三个区域,三极管的参数分为三大类:直流参数、交流参数、极限参数,1.直流参数,(1)共发射极直流电流放大系数,IC/IB,晶体管的主要参数,(2)共基直流电流放大系数,(3)集电极基极间反向饱和电流ICBO,集电极发射极间的穿透电流ICEO,ICEO=（1+）ICBO,2.交流参数,(1)共发射极交流电流放大系数=iC/iBUCE=const,(2)共基极交流电流放大系数=iC/iE UCB=const,(3)特征频率 fT,值下降到1的信号频率,集电极最大允许电流 ICM,集-射反向击穿电压 U(BR)CEO,集电极最大允许耗散功率 PCM,过压区,过流区,安全工作区,过损区,PCM=ICUCE,UCE/V,U(BR)CEO,IC/mA,ICM,O,使用时不允许超过这些极限参数.,(3)极间反向击穿电压,U(BR)CBO发射极开路时的集电结反向击穿电压。,U(BR)EBO集电极开路时发射结的反向击穿电压。,U(BR)CEO基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。,几个击穿电压有如下关系 U(BR)CBO UCEX UCES UCER U(BR)CEO U(BR)EBO,3.极限参数,(2)最大集电极电流ICM 使值明显减小的集电极电流。,(1)最大集电极耗散功率PCM 集电极耗散功率:PC=iCuCE,为使集电结温度不超过规定值,PC应受到限制,不允许超过最大集电极耗散功率PCM。,UCER b、e间接电阻时c、e间的击穿电压。UCESb、e间短路时c、e间的击穿电压。UCEXb、e间反偏时c、e间的击穿电压。,4.1.5 温度对晶体管特性和参数的影响,一、温度变化对ICBO的影响,二、温度变化对输入特性曲线的影响,温度T ICBO,温度T 输入特性曲线左移,三、温度变化对输出特性 的影响,温度升高 要增大。,温度T 输出特性曲线族间距增大,三极管工作状态的判断,例1：测量某NPN型硅BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？（1）VC 6V VB 0.7V VE 0V（2）VC 6V VB 4V VE 3.6V（3）VC 3.6V VB 4V VE 3.4V,解：,一般原则：,对NPN管而言，放大时VC VB VE 对PNP管而言，放大时VC VB VE,（1）放大区（2）截止区（3）饱和区,例2某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。IA-2mA,IB-0.04mA,IC+2.04mA,试判断管脚、管型。,解：电流判断法。电流的正方向和KCL。IE=IB+IC,A,B,C,IA,IB,IC,C为发射极B为基极A为集电极。管型为NPN管。,例3：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位V1、V2、V3分别为：（1）V1=3.5V、V2=2.8V、V3=12V（2）V1=3V、V2=2.8V、V3=12V（3）V1=6V、V2=11.3V、V3=12V（4）V1=6V、V2=11.8V、V3=12V判断它是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定E、B、C。,（1）1 b、2 e、3 c NPN 硅（2）1 b、2 e、3 c NPN 锗（3）1 c、2 b、3 e PNP 硅（4）1 c、2 b、3 e PNP 锗,原则：先确定B，再求|UBE|，若等于0.6-0.8V，为硅管；若等于 0.1-0.3V，为锗管，从而E、C确定。根据发射结正偏，集电结反偏。NPN管UBE0，UBC0，即VC VB VE。PNP管UBE0，UBC 0，即VC VB VE。,解：,UCE，,4.2放大电路的组成原则,基本共射放大电路的工作原理,1.各元件作用,实现电压放大,2.设置静态工作点的必要性,若不设置静态工作点，输出电压必然失真！设置合适的静态工作点，首先解决了失真问 题；另外Q点几乎影响着所有的动态参数！,无失真的放大信号是对放大电路的基本要求，Q点不仅影响放大电路是否会失真，而且影响放大电路的几乎所有的动态参数，因而设置合适的Q点很有意义。,3.波形分析,静态工作点如图中虚线所示管压降：uCE=VCC-iCRc,结论：基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转换成电压的 变化来实现的。,4.2.2 放大电路的组成原则,1.组成原则,(1)必须有为放大管提供合适Q点的直流电源。保证晶体管工作在放大区。,(2)同时直流电源作为负载的能源。,(3)输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。对于晶体管能产生uBE，从而改变输入回路的电流，放大输入信号。,(4)当负载接入时，必须保证放大管的输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。,2.常见的两种共射放大电路,(1)直接耦合共射放大电路,(2)阻容耦合共射放大电路,ICQ IBQ,UCEQ=VCC ICQ RC,直接耦合共射放大电路,T,Rb1,Rb2,放大电路如图所示。已知BJT的=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：,共射极放大电路,（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？,（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）,解：（1）,（2）当Rb=100k时，,静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。,其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：,所以BJT工作在饱和区。,UCEQ不可能为负值，,此时，Q（120uA，6mA，0V），,例题,4.3 放大电路的基本分析方法,直流通路和交流通路 通常，放大电路中交流信号的作用和直流电源的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，引入直流通路和交流通路。直流通路 直流电源作用下直流电流流经的通路。画法：Us=0，保留Rs；电容开路；电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。交流通路 信号源作用下交流电流流经的通路。画法：大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为0）。,基本共射放大电路的直流通路和交流通路,直接耦合共射放大电路及其直流通路和交流通路,阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路,图解法,在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。,1、静态分析,图解法确定直流工作点的步骤(1)首先用图解法或计算法确定UBEQ、IBQ。(2)在输出特性曲线中画出直流负载线。(3)直流负载线与IBQ对应的那条输出特性 曲线的交点Q即为直流工作点。(4)最后确定Q点所对应的坐标UCEQ、ICQ。,T,【例】图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知 Rb=280 k，Rc=3 k，集电极直流电源 VCC=12 V，试用图解法确定静态工作点。,解：首先估算 IBQ,做直流负载线，确定 Q 点,根据 UCEQ=VCC ICQ Rc,iC=0，uCE=12 V；,uCE=0，iC=4 mA.,0,iB=0 A,20 A,40 A,60 A,80 A,1,3,4,2,2,4,6,8,10,12,M,IBQ=40 A，ICQ=2 mA，UCEQ=6 V.,uCE/V,由 Q 点确定静态值为：,iC/mA,uBE=VBB+uI-iBRb,步骤,输入特性,输出特性,输入特性,（1）求解电压放大倍数,2.动态分析,（2）失真分析 静态工作点合适且输入信号较小为正弦波的情况下，基本共射放大电路的波形分析,A)静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真,ib,ube,结论：iB 波形失真,截止失真,iC、uCE(uo)波形失真,NPN 管截止失真时的输出 uo 波形。uo 波形顶部失真,uo=uce,O,IB=0,Q,t,O,O,t,iC,uCE/V,uCE/V,iC/mA,uo=uce,ib(不失真),ICQ,UCEQ,B)Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真饱和失真,uo 波形底部失真,(3)用图解法估算最大输出幅度,放大电路的最大不失真输出电压是指输出波形没有明显失真时能够输出的最大电压。,Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ=QB，CD=DB,问题：如何求最大不失真输出电压？,Uomax=min(UCEQ-UCES),(UCCUCEQ),直流负载线：直流通路中，晶体管输出回路外电路方程对应的直线。,交流负载线：交流通路中，晶体管输出回路外电路方程对应的直线。uce=-ic(RC/RL)=-icRL 而 iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+uce 得 uCE=UCEQ-(iC-ICQ)RL,3.阻容耦合共射放大电路的分析,交流负载线的两个特征 过Q点 斜率为-1/(RCRL),交流负载线的作法,经过Q点作斜率为-1/RL的直线（RL=RLRc）过Q点及点UCEQ+ICQRL,0作直线,说明：直接耦合放大电路的交直流负载线是同一直线。阻容耦合电路，只有在空载的情况下交直流负载线才 合二为一，负载的接入使Au减小。,4.图解法的优缺点,形象直观；适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出电压的分析；能够用于大信号分析；不易准确求解；不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。,由书例可得出用图解法分析电路、参数对静态工作点的影响,（1）改变 Rb，保持VCC，Rc，不变；,Rb 增大，,Rb 减小，,Q 点下移；,Q 点上移；,（2）改变 VCC，保持 Rb，Rc，不变；,升高 VCC，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，但管子的动态功耗也增大。,Q2,（3）改变 Rc，保持 Rb，VCC，不变；,（4）改变，保持 Rb，Rc，VCC 不变；,增大 Rc，直流负载线斜率改变，则 Q 点向饱和区移近。,Q2,增大，ICQ 增大，UCEQ 减小，则 Q 点移近饱和区。,2.动态分析,（1）交流通路的输出回路,输出通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联。,（2）交流负载线,交流负载线斜率为：,（3）动态工作情况图解分析,输出回路工作情况分析,建立小信号模型的思路：当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。,建立小信号模型的意义：由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是在小信号作用下（工作点附近），将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。,等效电路法,1.直流模型(用于Q点的分析),使用条件：UBEUon且UCEUBE,2.晶体管的h参数等效模型,(1)h参数等效模型 将晶体管看成一个双端口网络：输入端口、输出端口。其端口电压、电流的关系用h参数来描述，写成函数关系为：,对上两式求全微分得：,在小信号情况下，无限小的信号增量可用有限的增量代替,由表达式可得晶体管的小信号等效模型(h参数等效模型),h21,输出端交流短路时的输入电阻(b-e间动态电阻)，h11uBE/iB,输入端电流恒定（交流开路）的反向电压传输比(内反馈系数)，h12 uBE/uCE,（2）h参数的物理意义(四个参数量纲各不相同，故称为混合参数hybrid 参数）,输出端交流短路时的正向电流传输比(电流放大系数)，h21 iC/iB,输入端电流恒定（交流开路）时的输出电导(c-e间电导)，h22 iC/uCE,(3)h参数等效模型的简化,（4）h参数的确定,一般用测试仪测出；,rbe 与Q点有关，可用图示仪测出。,一般也用公式估算 rbe,rbe=rb+(1+)re,则,对于低频小功率管 rb(100300）,3、放大电路的动态分析,电路动态参数的分析就是求解电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。,解题的方法是：在放大电路的交流通路中，用h参数等效模型取代三极管得到放大电路交流等效电路,图2.2.5共射极放大电路,根据,则电压增益为,(1)求电压放大倍数（电压增益）,（2）求输入电阻,（3）求输出电阻,（4）当信号源有内阻时：,Ri为放大电路的输入电阻,采用等效电路法分析放大电路的步骤,1.求解静态工作点Q；2.求工作点对应的h参数（求rbe）；3.画出交流等效电路；4.根据要求求解动态参数。,注意：只有在Q点正常的情况下，动态分析才有意义。Ri中不应含有Rs，Ro中不应含有RL。,4.4晶体管放大电路的三种接法,共射组态 CE,共集组态 CC,共基组态 CB,4.4.1 静态工作点稳定共射放大电路1.温度对静态工作点Q的影响,2.静态工作点稳定电路的原理（1）电路组成,（2）稳定工作点原理,定性分析,反馈：将输出量通过一定的方式引回到输入回路来影响输入量的措施。负反馈：使输出量的变化减小的反馈。直流反馈：出现在直流通路中的反馈。,几个概念:,3.电路分析,(1)静态分析在I1IBQ的条件下,UBQ,UEQ,(1+)ReRb I1IBQ,如何判断条件I1IBQ是否满足?,（2）动态分析,将Rb1、Rb2合并为一个电阻Rb，则该等效电路与前面阻容耦合共射电路的交流等效电路完全相同，前面导出的动态参数的表达式可直接利用。,有旁路电容时,利?弊?,无旁路电容时,三、稳定静态工作点的方法,引入直流负反馈温度补偿 Rb1或Rb2采用热敏电阻。Rb1应具有 温度系数，Rb2应具有 温度系数。,负,正,基本共集放大电路,图 基本共集放大电路,1.电路的组成,信号从基极输入，从发射极输出,1.电路组成,2.静态分析,3.动态分析（1）电压放大倍数,（3）输入、输出电阻的分析,（4）基本共集放大电路特点,a)电压放大倍数恒小于 1，而接近 1，且输出电压与输入电压同相，又称电压跟随器。,b)输入电阻较大,可达几十几百千欧。,c)输出电阻低，可小于几十欧，故带载能力 比较强。,只放大电流，不放大电压！,基本共基放大电路1.电路组成,图 共基极放大电路,VBB 保证发射结正偏；VCC 保证集电结反偏；三极管工作在放大区。,(b)直流通路,2.静态 分析(IBQ,ICQ,UCEQ),直流通路,3.动态分析（1）电压放大倍数,微变等效电路,由图可得：,交流等效电路,（2）电流放大倍数,由微变等效电路可得，共基极放大电路没有电流放大作用，因为：输入电流 ii=ie，输出电流 iO=iC，Ai=iO/ii=ic/ie=但是具有电压放大作用。电压放大倍数与相应的共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。,（3）输入电阻,(4)输出电阻 Ro=RC,（5）基本共基放大电路特点,a)无电流放大作用，有电压放大能力，输入、输出信号同相位,b)输入电阻较小。,c)输出电阻较大，与共射电路相同，均为RC。,d)通频带最宽，适于作宽频带放大电路。,基本放大电路三种接法的性能比较,4.5 放大电路的频率特性,阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。,频率特性,幅频特性：电压放大倍数的模|Au|与频率 f 的关系,相频特性：输出电压相对于输入电压的 相位移 与频率 f 的关系,通频带,f,|Au|,fL,fH,|Auo|,幅频特性,下限截止频率,上限截止频率,耦合、旁路电容造成,三极管结电容造成,O,阻容耦合单管共射放大电路的频率响应,本章结束,结束放映,4.5放大电路的频率特性,在前面的讨论中，我们得出如下结论：1）电压放大倍数为正值，则 输出与输入同相2）电压放大倍数为负值，则 输出与输入反相 实际上，这种情况只发生在一定的频率范围内。,由于放大电路中存在着耦合电容、旁路电容、晶体管的结电容和电路的分布电容等，它们的容抗XC(=1/wc)随着频率的变化而变化，因此放大电路的某些性能指标与输入信号的频率有关。,3.当输入信号的频率太高或太低时，放大倍数的幅值和相位都将随输入信号的频率的变化而变化。也就是说，放大电路的电压放大倍数是频率的函数，这种函数关系叫做放大电路的“频率响应”或“频率特性”。,均与频率的大小无关,一般来说，放大倍数是复数，可写为：=Auej=Au。其中:Au 与频率的关系称为 幅频特性 与频率的关系称为 相频特性,在实际应用中,电子电路所处理的信号,都不是简单的单一频率信号,它们都是由幅度及相位都有固定比例关系的多种频率分量组合而成的复杂信号,即具有一定的频谱。由于放大电路中存在电抗元件,使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。如果放大电路对不同频率信号的幅值放大不同,就会引起幅度失真。如果放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的,故又称为线性失真。为实现信号的不失真放大,要需研究放大器的频率响应。,4.5.1 频率响应概述,1.研究放大电路频率响应的必要性,频率失真与非线性失真 频率失真和非线性失真同样都是使输出信号产生畸变，但两者在实质上是不同的。具体体现以下两点：1.起因不同：频率失真是由电路中的线性电抗元件对不同信号频率的响应不同而引起，非线性失真由电路的非线性元件（如BJT、FET的特性曲线性等）引起的。2.结果不同：频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量信号。但非线失真，会将正弦波变为非正弦波，它不仅包含输入信号的频率成分（基波），而且还产生许多新的谐波成分。,（1）RC低通电路,RC低通电路,频率响应表达式：,2.频率响应的基本概念,将 下降到0.707时的频率称为低通电路的“上限截止频率”；当f fH以后，输入信号就不能顺利通过电路;故该电路的通频带 是从 0fH.,讨论,（2）RC高通网络,频率响应表达式：,将 下降到0.707时的 fL 叫做 RC高通电路的下限截止频率。当f fL以后，输入信号就不能顺利通过电路;故该电路的通频带 是从 fL,讨论,3.波特图,在研究放大电路的频率响应时，由于信号的频率范围很宽（从几赫到几百兆赫以上），放大电路的放大倍数也很大（可达百万倍），为压缩坐标，扩大视野，在画频率特性曲线时，频率坐标采用对数刻度，而幅值（用dB表示）或相角采用线性刻度。这种采用对数坐标表示的特性曲线称为对数频率特性或波特图。,在波特图中以fH为拐点，用两条直线来近似描述：当ffH时，用-20dB/十倍频的直线近似；斜率为20dB/十倍频的直线与零分贝的直线在f=fH处相交。近似的幅频响应如图所示。,斜率为-20dB/十倍频的斜线，与零分贝线在f=fH处相交。,零分贝线,在波特图中以0.1fH、10fH为拐点，用三段直线来近似描述：当f10fH时，用 的直线近似；在0.1fHf10fH的范围,用斜率为45。/十倍频的直线近似。,4.5.2 晶体管的高频等效模型,1.晶体管混合模型（从结构建立的模型）,体电阻、结电阻、结电容,gm为跨导,它不随信号频率的变化而变。,单向化,视为,2.混合模型的单向化处理,3.混合模型的主要参数,如何确定C或C?,电压放大倍数,Cob,4.晶体管电流放大系数的频率响应,称为共射截止频率,电流放大系数的对数幅频频率和相频特性,电流放大倍数的波特图:采用对数坐标系,20dB/10倍频,注意折线化曲线的误差,特征频率,结论：,（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数，即决定了fL和fH。,（2）当信号频率等于fL或fH放大电路的增益下降3dB，且产生+450或-450相移。,（3）近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。,4.5.3 单管共射放大电路的频率响应,1.中频电压放大倍数,耦合电容 可认为交流短路；极间电容可视为交流断路。,1.中频段等效电路,图 中频段等效电路,由图可得,中频电压放大倍数,已知，则,结论：中频电压放大倍数的表达式，与利用简化 h 参数等效电路的分析结果一致。,2.低频电压放大倍数,考虑隔直电容的作用，其等效电路：,图 低频等效电路,C1 与输入电阻构成一个 RC 高通电路,式中 Ri=Rb/rbe,(动画avi5-2.avi),输出电压,低频电压放大倍数,低频时间常数为：,下限(-3 dB)频率为：,则,对数幅频特性,对数相频特性,因电抗元件引起的相移为附加相移。低频段最大附加相移为+90度,3.高频电压放大倍数,考虑并联在极间电容的影响，其等效电路：,图 高频等效电路,(动画avi5-3.avi),(a)为高频等效电路(b)输入回路的等效变换,幅频响应：,相频响应：,4.波特图,绘制波特图步骤：,1.根据电路参数计算、fL 和 fH；,2.由三段直线构成幅频特性。,中频段：对数幅值=20lg,低频段：f=fL开始减小，作斜率为 20 dB/十倍频直线；,高频段：f=fH 开始增加，作斜率为 20 dB/十倍频直线。,3.由五段直线构成相频特性。,幅频特性,相频特性,5.放大电路频率响应的改善和增益带宽积,(1.为了改善放大电路频率响应，应降低下限频率，放大电路可采用直接耦合方式，使得fL 0,(2)为了改善单管放大电路的高频特性，应增大上限频率fH。,问题：fH的提高与Ausm的增大 是相互矛盾。,3.增益带宽积,中频电压放大倍数与通频带的乘积。,Ri=Rb/rbe,假设 Rb Rs，Rb rbe；(1+gmRc)Cbc Cbe,说明：,式不很严格，但从中可以看出一个大概的趋势，即选定放大三极管后，rbb 和 Cbc 的值即被确定，增益带宽积就基本上确定，此时，若将放大倍数提高若干倍，则通频带也将几乎变窄同样的倍数。,如愈得到一个通频带既宽，电压放大倍数又高的放大电路，首要的问题是选用 rbb 和 Cbc 均小的高频管并同时减小 所在回路的总等效电阻;还可考虑采用共基电路小的高频三极管。,作 业,P120课堂练习：4.2（1、2、3）4.3课后作业：4.8 4.12 4.13,