电子科技大学光电信息学院模拟电路基础课件第三章 BJT放大电路3.3.3.ppt

1 第三章  BJT放大电路 3.3 BJT放大电路交流特性的分析 1.BJT三种基本组态 共射极接法 共基极接法 共集电极接法 2．放大器的基本交流性能指标 1)放大倍数A 2)输入电阻 3）输出电阻 3.共射（CE）放大器 4.阻抗反映法 5.共基（CB）放大器 6．共集(CC)放大器 CC放大器输入电阻大----放大电路的第一级----提高信号电压的利用率。 CC放大器输出电阻小----放大电路的最末级----以提高放大电路的带负载能力。 7．BJT三种基本组态放大器性能比较 8．共射放大器的大信号动态范围分析 （2）放大器的非线性失真 放大器的非线性失真是指BJT的非线性而引起的失真。 产生的原因是静态工作点Q设置不当和输入信号幅度较大，使放大器的工作区超出了BJT特性曲线的线性区，从而产生的波形失真。包括截止失真和饱和失真。 当输入信号振幅不断增大时，BJT会进入截止区或饱和区。 这时，放大器输出电压的波形会产生严重的失真现象。 那么，BJT不进入截止区和饱和区的最大输出电压 即放大器的动态范围到底有多大？ 这是我们关心的问题，借助交流负载线可以解决这个问题。 （1）交流负载线 图3.26 共射放大器及交流通路 由交流通路（b）可得交流负载线方程 令 ，则 将该直线方程画在 交流负载线是瞬时工作点 ） （3.30） （3.31） 平面上就是交流负载线。 （ 的运动轨迹。 图3.27 交流负载线分析共射放大器大信号动态范围 1）截止失真 截止失真是由于静态工作点Q设置的偏低（靠近 截止区），而输入电压的幅度又较大时，而导致输出 电压的波形既进入截止区出现被“削顶”的现象。 最大不截止失真幅度： （3.32） (a) Q点偏低产生的截止失真 (b) Q点偏高产生的饱和失真 图3.28 静态工作点Q的位置与削波失真的关系 饱和失真是由于静态工作点Q设置的偏高（靠近 饱和区），而输入电压的幅度又较大时，而导致输入 电压的波形被“削底”的现象。 最大不饱和失真幅度： （3.33） 2）饱和失真 图3.15 BJT三种基本组态 (a)共射接法 (b)共基接法 （c）共集接法 电压放大倍数 电流放大倍数 互导放大倍数 互阻放大倍数 定义：从放大器输入端看进去的等效电阻， 意义： 表征放大电路从信号源获取信号的能力。 对于电压源， 越大，放大器从该信号电压源获取的电压也越大。 对于电流源， 越小，则放大器从信号电流源获取的电流也越大。 （3.14） 定义：从放大器输出端看进去的等效电阻。 意义：输出电阻是一个表征放大器带负载能力的参数。 （3.15） 对于电压放大器， 即负载变化时放大器输出给负载的电压基本上保持不变； 越小，则放大器带负载的能力越强， 而对于电流放大器， 越大，则带负载能力越强， 即负载变化时放大器输出给负载的电流基本上保持不变。 (1) 电路结构—稳基压电路 图3.16 采用基极分压式偏置电路的共射放大器 (2) 交流指标计算 图3.17 共射放大器的交流通路及交流小信号等效电路 1) 输入电阻 放大器的输入电阻 其中Ri’是从BJT的输入口视入的输入电阻（称为管端 输入电阻），则 因此 （3.17） （3.16） 2)电压放大倍数 放大器电压放大倍数 式中 式中的负号表明：输出电压与输入电压反相。 即 共射放大器在中频段是反相放大器。 ，称为集电极的交流负载。 （3.18） 因为 ，即在工作点电流 一定时， 与 成正比。 则式（3.18）变为 上式表明，电压放大倍数Av近似与直流电流IC成正比。 因此 适当增大IC可以有效提高电压放大倍数Av。 （3.19） 3）输出电阻 放大器输出电阻 其中Ro’是从BJT的输出口视入的等效电阻（称为管端 输出电阻），由外施电源法可得 因此 （3.21） （3.20） 图3.18 阻抗反映法 （3.22） （3.23） 例3.4 如图3.19所示的共射放大器中，Si－BJT的 忽略基调效应，C1、C2是耦合电容，CE是射极旁路电容，求该 共射放大器中频段的Ri、Ro和Av。 解：（1）直流分析——求静态工作点 （2）交流分析——求交流指标 图3.20 例3.4放大器的交流通路与交流小信号等效电路 1) 输入电阻 2) 电压放大倍数 3) 输出电阻 （1）电路结构 图3.21 采用基极分压式偏置电路的共基放大器 （2）交流指标计算 图3.22 共基放大器的交流通路及交流小信号等效电路 1) 输入电阻 2) 电压