模 拟 电 子 技 术

2.6.1 问题的提出——一、单管共射放大电路存在的问题

2.6 射极偏置放大电路当环境温度升高

这是什么失真？为什么产生失真？

模 拟 电 子 技 术

二、 静态工作点的位置发生变化的原因

1 温度对晶体管参数的影响

T↑→ICBO↑, 温度每升高 10oC, ICBO↑ 一倍

T↑→UBE↓, 温度每升高 1oC, UBE↓2.5mVT↑→β↑, 温度每升高 1oC,Δβ/β ↑ 0.5—1%

模 拟 电 子 技 术

2 温度对静态工作点的影响

ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO

IBQ= （ Vcc- UBE ） / RB

T↑→ICQ↑→Q↑→ 饱和失真

模 拟 电 子 技 术

ICS

NPN 管构成的共射放大电路： “Q” 过高引起底部失真（饱和失真）。

uCE

iC

t OO

iC

O t

uCE

Q

V CC

3 工作点上移时输出波形分析

怎么办

模 拟 电 子 技 术 2.6.2 射极偏置放大电路

特点： RB1—上偏流电阻、 RB2—下偏流电阻、 RE—发射极电阻

一、电路组成

共发射极电路

模 拟 电 子 技 术

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

二、 稳定静态工作点的原理

1. 直流通路

ICQ

直流通路

模 拟 电 子 技 术

若电路调整适当，可以使 ICQ 基本不变。

2. 稳定过程（原理）

T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→UB 固定→ UBE↓→IBQ↓→ICQ↓

3. 稳定的条件 UB 固定 UB=VCC×RB2 / (RB1+RB2)

（ 1 ） I1 >> IB 硅管 I1= （ 5--10 ） IBQ

锗管 I1= （ 10--20 ） IBQ

（ 2 ） UB >> UBE 硅管 UB= （ 3--5 ） V

锗管 UB= （ 1--3 ） V

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

ICQ

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

ICQ

模 拟 电 子 技 术

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

ICQ

当 I1>>IBQ 时，

CCB2B1

B2B V

RR

RU

只要参数 RB1 、 RB2 固定，则 UB 就是固定的。

如果满足 UB>> UBEQ ，则可求出

E

B

E

BEQBEQCQ R

U

R

UUII

故 ICQ 固定，达到了稳定静态工作点的目的。

模 拟 电 子 技 术

E

BEQBQEQ R

UUI

EQCQ II

/QBQ CII )( ECCQCCCEQ RRIVU

+VCC

RC

RE

RB1

RB2

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

ICQ

+ UCEQ

2.6.3 静态分析

求 Q点（ IBQ、 ICQ 、 UCEQ

） 求法：画出直流通路求解

CCB2B1

B2B V

RR

RU

1. 估算法

2. 利用戴维南定理（同学自己做）

模 拟 电 子 技 术

2.6.4 动态分析求 AU、 Ri、 RO

一 画出放大电路的微变等效电路 1.画出交流通路

模 拟 电 子 技 术

2.画出放大电路的微变等效电路

模 拟 电 子 技 术二、计算动态性能指标1. 计算 Au

Ebbebi )(1 RIβrIU

Lbo RIβU

LCL R//RR

i

ou

U

UA

Ebe

L

i

ou )(1 Rβr

Rβ

U

UA

“-”表示 Uo 和 Ui 反相。 Au 的值比固定偏流放大电路小了。

模 拟 电 子 技 术

2. 计算输入电阻

Ri↑ ，说明公式的记法和折合的概念。

i

ii

I

UR

Ebbebi )(1 RIβrIU

Ebeb

ii )1( Rr

I

UR

iB2B1i

ii R//R//R

I

UR

模 拟 电 子 技 术

因此 Ro≈Rc 。

3. 计算输出电阻 Ro

Ro=uo/io Us=0 RL=∞

模 拟 电 子 技 术

在 RE两端并联一个电容，则放大倍数与固定偏置放大电路相同。

在 RE两端并联一个电容，则放大倍数与固定偏置放大电路相同。

2.6.5 讨论

Ri=RB1//RB2//rbe≈rbe

be

L

i

ou r

Rβ

U

UA

Co RI

UR

1. 上述电路 Au↓ Ri↑ Ro 不变，如何提高电压放大倍数 Au

+VCCRC

C1

C2

RLRE

+CE

++

RB1

RB2

RS+us

+

uo

模 拟 电 子 技 术

例 = 100 ， RS= 1 k ， RB1= 62 k ， RB2= 20 k, RC= 3 k ， RE = 1.5 k ， RL= 5.6 k ， VCC = 15 V 。求：“ Q” ， Au ， Ri ， Ro 。1) 求“ Q”

)V( 7.36220

1520BQ

U

)mA( 25.1

7.07.3EQCQ

II

A)( 20mA)( 02.0100 /2BQ I

)V( 6)5.13(215CEQ U

+VCCRC

C1

C2

RLRE

+CE

++

RB1

RB2

RS+us

+

uo

[ 解 ]

模 拟 电 子 技 术+VCCRC

C1

C2

RL

RE+CE

++

RB1

RB2

RS+us

+

uo

2) 求 Au ， Ri ， Ro ，

Aus

5001 02.0/26200

/26200 BQbe Ir

1305.1

3//5.6 100

be

L

r

RAu

)k( 36.15.1//62//20//// beB2B1i rRRR

7536.11

)130(36.1u

Si

i

s

is

ARR

RA

u

uA uu

Ro = RC = 3 k

模 拟 电 子 技 术

2. 如何使放大倍数减小不大，但输入电阻有所提高

模 拟 电 子 技 术

小 结分析了固定偏置放大电路产生失真的原因。

分析了射极偏置放大电路稳定静态工作点

的原理。重点分析计算了分压式偏置放大电路的性能指标。深入讨论了射极电阻对静态和动态的影响，

为今后学习反馈建立基础概念。

模 拟 电 子 技 术

2. 72. 7 　　共集电极放共集电极放大大

电路电路2.7.1 电路组成及特点 ( 射极输出器、射极跟随器 )

IBQ

IEQ +

C1

RS

+ui

–RE

RB

+VCC

C2

RL

+

–

+uo

–

+

us

特点

(1) 输入 b ，输出 e ，交流地 c ，称共集电极电路。

(2) 负载电阻 RL 接到发射极回路，故称射极输出器。

模 拟 电 子 技 术

IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB +(1+ RE]

ICQ = I BQ UCEQ = VCC – ICQ RE

2.7.2 静态分析

IBQ

IEQ +

C1

RS

+ui

–RE

RB

+VCC

C2

RL

+

–

+uo

–

+

us

IBQ

IEQ

RE

RB

+VCC

+

ICQ

UCEQ

直流通路：

模 拟 电 子 技 术

交流通路

RsRB

+

+uo

RL

ib

ic

ii

RE

小信号等效电路

us

RB +uo

RL

ib icii

rbe ib

RE

Rs+

RL = RE // RL

2.7.3 动态分析

IBQ

IEQ +

C1

RS

+ui

–RE

RB

+VCC

C2

RL

+

–

+uo

–

+

us

模 拟 电 子 技 术

1. 电压放大倍数：

Lbe

L

LEbbeb

LEb

i

o

)1(

)1(

//)1(

//1

Rr

R

RRiri

RRi

u

uAu

）（ 1

us

RB +uo

RL

ib icii

rbe ib

RE

Rs+

Lbbebobebi )(1 RIβrIUrIU

LbLEeo )1()( RIβR//RIU

讨论：①“ +” 是输入和输出同相

② |Au|<1 ， |Au| 接近于 1 ，即 Uo 与 Ui

相同，故称射极跟随器。

模 拟 电 子 技 术

us

RB +uo

RL

ib icii

rbe ib

RE

Rs+

2. 输入电阻：

])1([//

)1(

LbeB

Lbe

i

B

i

i

i

ii RrR

Rru

Ru

u

i

uR

Lbbebobebi )(1 RIβrIUrIU

讨论：① Ri 提高了

② 注意 rbe 与 RL’ 串联时，一定要乘 (1+β) ， 即 rbe+(1+β) RL’

模 拟 电 子 技 术

3. 输出电阻：

us

RB +uo

RL

ib icii

rbe ib

RE

Rs+

RB

ib icii

rbeib

RE

Rs

us = 0+u

i

iRE

SbeE

)1(Rr

u

R

u

RS = Rs // RB

i = iRE – ib – ib

1

)(//

)1/()(

SbeE

SbeE

o

RrR

Rru

Ru

u

i

uR

0

Lo

S

Ri

uR

u

讨论：① Ro↓ 一般为几 Ω--- 几十 Ω

② 注意 RE 与 rbe+Rs’ 并联时，一定要除一个折合系数 (1+β)

β

rR//R

I

UR

1

beSEo

模 拟 电 子 技 术

射极输出器特点

应用：输入级 输出级 中间隔离级

Au 1 输入输出同相Ri 高Ro 低

在输入级中应用，可提高输入电阻；在中间级中应用，进行阻抗变换；在输出级中应用，减小输出电阻，提高带负载能力。

模 拟 电 子 技 术

4. 例 =120 ， RB = 300 k ， rbb= 200 ，UBEQ = 0.7 V, RE = RL = Rs = 1 k ， VCC = 12V 。求：“ Q ” ， Au ， Ri ， Ro 。

IBQ

IEQ +

C1

RS

+ui

–RE

RB +VCC

C2

RL

+

–

+uo

–

+

us

[ 解 ] 1) 求 “ Q”

IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ ) RE] = (12 – 0.7) / [300 +121 1] 27 (A)IEQ I BQ = 3.2 (mA)

UCEQ = VCC – ICQ RE

= 12 – 3.2 1 = 8.8 (V)

模 拟 电 子 技 术

2) 求 Au ， Ri ， Ro

rbe = 300 + 26 / 0.027 1.18 (k)

98.0)1(

)1(

Lbe

L

Rr

RAu

Ri = 300//(1.18 +121 0.4) = 51.2 (k)

)( 18 1

)(// Sbe

Eo

Rr

RR

RL= 1 // 1 = 0.4 (k)

模 拟 电 子 技 术

5. 自举电路

(2) 电路组成及特点

+

C1

RS

RE

RB1

+VCC

C2

+

–

+uo

–

+

us

+RB2

RB3 C3

= 50

(3) 输入电阻的计算

IBQ

IEQ +

C1

RS

+ui

–RE

RB +VCC

C2

RL

+

–

+uo

–

+

us

（ 1 ）问题的提出：提高 Ri 的电路

模 拟 电 子 技 术

无 C3 、 RB3 ：Ri = (RB1 // RB2) // [rbe + (1 + ) RE]

Ri = 50 // 510 = 45 (k)Ri = (RB3 + RB1 // RB2) // [rbe + (1+ )RE]

Ri = (100 + 50) // 510 = 115 (k)

无 C3 有 RB3 ：

接 C3 ： RB3 // rbe rbe

Ri = rbe+ (1 + ) (RB// RE) = (1 + ) (RB // RE )

Ri = 51 50 // 10 = 425 (k)

+

C1

RS

RE

RB1

+VCC

C2

+

–

+uo

–

+

us

+RB2

RB3 C3

= 50

100 k

100 k

100 k 10 kRB

+uo

ib icii

rbe ib

RE

+ ui

RB3

模 拟 电 子 技 术

2. 82. 8 　　共基极放大共基极放大 电路电路

2.8 .1 电路组成及特点

输入：发射极 e

输出：集电极 c

基极 b ：交流地

∴共基极放大电路

模 拟 电 子 技 术

2.8.2 、静态分析+VCC

RC

RE

RB1

RB2

+ UBEQ

IBQ

I1 IEQ

ICQ

+ UCEQ

+VCCRC

C2

C3

RL

RE

++

+

RB1

RB2 RS +us

+

uo

C1

同射极偏置放大电路

直流通路

CCB2B1

B2B V

RR

RU

E

B

E

BEQBEQCQ R

U

R

UUII

)( ECCQCCCEQ RRIVU /QBQ CII

模 拟 电 子 技 术

2.8.3 、动态性能指标分析

be

L

beb

Lb

i

o

r

R

ri

Ri

u

uAu

RCRE

RS

+us

RL

+uo

RC

RE

RS

+us

RLrbe

ioicii

ib ib

+ui

bebi rIU

Lbo RIβU LCL R//RR

讨论：①“ +” 是输入和输出同相

② 数值与基本的共射放大电路相同。

模 拟 电 子 技 术

1)1(

be

b

beb

e

ii

r

i

ri

i

uR

)1(// be

Ei

rRR

Ro = RC

Ri Ri Ro

+uo

RC

RE

RS

+us

RLrbe

ioicii

ib ib

+ui

讨论：① rbe 为晶体管等效的输入电阻，当折合到发射极回路时减小到 1/ （ 1+β ） 。

② 共基极放大电路的输入电阻很低，一般为几欧到几十欧。

讨论：数值与基本的共射放大电路相同。

模 拟 电 子 技 术

共基极放大电路的特点：1. Au 、 RO 大小与共射电路相同。2. 输入电阻小， Aus 小。

应用：很低的输入电阻，使得晶体管的结电容影响不明显，所以其频率特性是三种接法中最好的，常用于宽频带放大电路和高频电压放大的场合。

模 拟 电 子 技 术

Us·

+VCC

+

-

+

+

-

+

C2

C1

VT

RS

+

-

RB

RL

RC

Uo·

Ui·

+VCC

+

-

+

+

-

RE

+

C2

C1

VT

RB1

RB2

RL

Ui·

Uo·

RS

+

-Us·

be

Lu r

RβA

β

r

β

r//RR

11bebe

Ei

Co RR

CCB2B1

B2B V

RR

RU

E

B

E

BEQBEQCQ R

U

R

UUII

)( ECCQCCCEQ RRIVU

与 同相·Uo Ui

·与 同相·

Uo Ui·与 反相·

Uo Ui·

几~几十欧

大

LCL R//RR

宽频或高频电压放大，恒流源电路

β

rRR

1

beSo

+

- -

+

+

+

+ VT C1

CB

C3

VCC

RE

RB2

RB1

RCb

ce

Uo·

Ui·

Us·

RS

+

-

RL

))(1( LbeB2B1i Rβr//R//RR

共发射极放大电路 共基极放大电路共集电极放大电路性能

静态工作点

用途

uA

iR

oR

1)(1

)(1

Lbe

Lu

Rβr

RβA

LEL R//RR

CCB2B1

B2B V

RR

RU

E

B

E

BEQBEQCQ R

U

R

UUII

EEQCCCEQ RIVU

输入级、输出级、缓冲级

大

小

B

CC

B

BEQCCBQ R

V

R

UVI

BQCQ βII

CCQCCCEQ RIVU

be

Lu r

RβA

bebeBi rr//RR

LCL R//RR

Co RR

主放大器、中间级

大

几百~几千欧

电路组态

模 拟 电 子 技 术

be

Lu r

RA

beb//rRRi

co RR

基本共射放大电路

RsRB

+

+uo

RL

ib

ic

ii

RE

共集放大电路Lbe

L

)1(

)1(

Rr

RAu

β

rR//R

I

UR

1

beSEo

))(1(// LbeBi RβrRR

模 拟 电 子 技 术

RCRE

RS

+us

RL

be

L

r

RAu

)1(// be

Ei

rRR

Ro = RC

共基放大电路

模 拟 电 子 技 术

三种基本组态放大电路的比较 ：① 共发射极放大电路：电压和电流增益都较大，功率增益是最大，输入和输出电阻并不理想，频带较窄，常用作低频电压放大电路中的主放大级，多级放大电路中的中间级。② 共集电极放大电路：有电流增益，电压放大倍数小于且接近于 1 ，具有电压跟随的特点，输入电阻大，输出电阻小，常被用于多级放大电路的输入级和输出级，或作为隔离用的中间级。

③ 共基极放大电路：有电压增益，没有电流增益，电流增益小于 1 ，且具有很低的输入电阻，这使得晶体管的结电容影响不明显，所以其频率特性是三种接法中最好的，常用于宽频带放大电路和高频电压放大的场合。

模 拟 电 子 技 术

8.2.3迟滞比较器1. 单门限电压比较器存在的问题 (1) 如果输入变化非常缓慢，输出的摆动也可能相当慢。

(2) 抗干扰能力差。 ui

t0

t

uo+Uom

-Uom

0

模 拟 电 子 技 术

1) 电路和门限电压

2. 反相型迟滞比较器uI R

R1

8UREF

R2

R3

UZPP

uO

正反馈

正反馈的两个作用：

①加速输出电压的跳变过程；

② 使传输特性具有滞环。

当 uI增大到略大于 uP 时，输出 uO将由高电平下降，输出电压经 R1 、 R2 反馈到同相端，迫使 uP 减小，致使 uO 进一步减小，从而加速了输出电压的跳变过程。

模 拟 电 子 技 术

uI R

R1

8

UREF

R2

R3

UZPP

uO

1) 电路和门限电压

21

2Z

21

1REFP RR

RU

RR

RUU

21

2Z1REFT RR

RURUU

21

2Z1REFT RR

RURUU

当 uI > uP 时， uO = UZ

当 uI < uP 时， uO = +UZ

当 uI = uP 时， 状态翻转

uI = UN

讨论：

①滞回比较器的阈值电压有两个。

② 注意阈值电压与输出电压的对应关系。

模 拟 电 子 技 术

例： R1 = 30 k ， R2 =15 k, UZ = 6 V, UREF = 0,

求 UT 。

)(V 23015

156

V)( 23015

156

-T

T

U

U ， uI R

R1

8

UREF

R2

R3

UZPP

uO

模 拟 电 子 技 术

特点：

(a) 当 UREF 不为 0 时的传输特性R

R1

8uI

UREF

R2

R3

UZPP

uO

OuI

uO

UT+UT

UZ

UZ当 uI 逐渐增大时 只要 uI < UT+ ，则 uO = U

Z一旦 uI > UT+ ，则 uO = UZ

当 uI 逐渐减小时只要 uI > U T ，则 uO = U

Z一旦 uI < UT ，则 uO = UZ

上门限

下门限

U = UT+ UT

U 回差电压

uI 上升时与上门限比 ,

uI 下降时与下门限比。

2)传输特性

模 拟 电 子 技 术

(b) 当 UREF=0 时的电压传输特性

uI R

R18

UREF

R2

R3

UZPP

uO

讨论：

①改变 UREF 的大小即可改变传输特性的水平位置。

② 为了使电压传输特性曲线上、下平移，则应改变稳压管的稳定电压。

模 拟 电 子 技 术3. 同相型迟滞比较器

R1

R 8

uI

UREF

R2

R3

UZ

NN

PP

uO

状态翻转时， uP = uN = UREF

REF21

2Z1I URR

RURu

即

若 UREF = 0

1

2ZT

R

RUU 则

1

2ZT R

RUU

模 拟 电 子 技 术

21

2Z1IP RR

RURuu

传输特性

OuI

uO

UT+UT

UZ

UZ

U = UT+ UT

1

2Z2

R

RU

模 拟 电 子 技 术

O

uI

tt

单门限比较单门限比较

UT

uO

UOH

UOLO tt

迟滞比较迟滞比较

O

uI

ttUT-

UT+

UOH

UOLO tt

uO

抗干扰能力的比较：

模 拟 电 子 技 术

整形

O

uI

ttUT+

UT-

O

uO

tt

UOH

UOL

O

uI

tt

UT+

UT-

O

uO

tt

UOH

UOL

4. 迟滞比较器的应用

可应用在环境干扰较大的场合或波形整形。

缺点：工作精度比较低

模 拟 电 子 技 术

【例 8-6】 ：设电路参数如图 8-47(a)所示，

∞

+

-+uI

uO

VDZ

R

UZ=±6V

R3

R1

7.5kΩ1kΩ

15kΩ15kΩ

UI/V+3

-3

0t1 t2 t3

UO/V

+6

-6

0

t

t

UI/V

6

3

-6

-3 0

UO/V