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1、1.3双极型晶体管,图1.3.1 晶体管的几种常见外形,晶体三极管、半导体三极管，简称：晶体管或三极管,发射极 E,基极 B,集电极 C,发射结,集电结,基区,发射区,集电区,emitter,base,collector,NPN 型,PNP 型,图1.3.2 晶体管的结构和符号,1.3.1 晶体管的结构及类型,符号:,内部结构,发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大,晶体管的电流放大作用,外部条件,发射结正偏,图1.3.3 基本共射放大电路,集电结反偏,一、晶体极管内部载流子的运动,1)发射区向基区注入多子电子，形成发射极电流 IE。,I CN,多数向 BC 结方向扩散形成 ICN
2、。,IE,少数与空穴复合，形成 IBN。,I BN,基区空穴来源,基极电源提供(IB),集电区少子漂移(ICBO),I CBO,IB,即：,IB=IBN ICBO,2)电子到达基区后，,(基区空穴运动因浓度低而忽略),I CN,IE,I BN,I CBO,IB,3)集电区收集扩散过 来的载流子形成集 电极电流 IC,IC,I C=ICN+ICBO,二、晶体管的电流分配关系,当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：,IB=I BN ICBO,IC=ICN+ICBO,穿透电流,(1.3.5),三、晶体管的共射电流放大放大系数,IE=IC+IB,(1.3
3、.6),(1.3.7),(1.3.5),一般：IBICBO,电流放大倍数,(1.3.4),共基极,(1.3.11),1.3.3 晶体管的共射特性曲线,一、输入特性曲线,输入回路,输出回路,与二极管特性相似,特性基本重合(电流分配关系确定),特性右移(因集电结开始吸引电子),导通电压 UBE(on),硅管：(0.6 0.8)V,锗管：(0.2 0.3)V,取 0.7 V,取 0.2 V,图1.3.5 晶体管的输入特性曲线,二、输出特性曲线,截止区：IB 0 IC=ICEO 0条件：发射结UON 集电结反偏,截止区,ICEO,图1.3.6 晶体管的输出特性曲线,u BE uON,u CEuBE,2
4、.放大区：,放大区,截止区,条件：发射结正偏 集电结反偏特点：水平、等距离、与横轴平行,ICEO,3.饱和区：,uCE u BE,uCB=uCE u BE 0,条件：两个结正偏,特点：IC IB,临界饱和时：uCE=uBE,深度饱和时：,0.3 V(硅管),UCE(SAT)=,0.1 V(锗管),放大区,截止区,饱和区,ICEO,uBE u ON,1.3.4 晶体管的主要参数,1共射直流电流放大系数,2共基直流电流放大系数,3极间反向电流 ICBO、ICEO,反向饱和电流 ICBO：发射极开路时集电结的反向电流。,穿透电流ICEO：基极开路时的集电极与发射极之间的电流。,一、直流参数,1 一般
5、在 0.98 以上。,二、交流参数,1.共射交流电流放大系数,2.共基交流电流放大系数,大多数场合，可以认为：,3.特征频率 fT：,由于PN结节电容的影响，三极管值会随工作信号频率的升高而变小。,1,使|下降为1的信号频率称为 特征频率fT。,特征频率,0,硅管能够承受的最高结温为150，锗管为70。,图1.3.7 晶体管的极限参数,三、极限参数,1.最大集电极耗散功率PCM：,取决定于晶体管能承受的最大温升。,PCM=iC uCE=常数,uCE与iC的乘积为双曲线的一支。,PCM=iC uCE。,2.最大集电极电流 ICM,iC在相当大的范围内值基本不变，但当iC的数值大到一定程度时值将减
6、小。使值明显减小的iC即为ICM。对于合金型小功率管，定义当UCE=1V时，由PCM=iC uCE得出的 iC 即为ICM。实际上，当晶体管的iC大于ICM时，晶体管不一定损坏，但明显下降。,ICM,0,与IC的关系,3极间反向击穿电压,晶体管的某一电极开路时，另外两个电极间所允许加的最高反向电压即为极间反向击穿电压，超过此值时管子会发生击穿现象。,下面是各种击穿电压的定义：,二、温度对输入特性曲线的影响,温度升高，输入特性曲线向左移。,温度每升高 1C，UBE(2 2.5)mV。,T2 T1,具有负温度系数,1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响,温度升高，输出特性曲线向上移。,温度每升高
7、 1C，(0.5 1)%。,输出特性曲线间距增大。,O,三、温度对输出特性曲线的影响,总结：晶体管电路分析方法,三种工作状态分析,放大,I C=IB,发射结正偏集电结反偏,饱和,I C IB,两个结正偏,ICS=IBS 集电结零偏,临界,截止,IC=0,两个结反偏,判断导通还是截止：,UBE Uon 则导通,以 NPN为 例：,UBE Uon 则截止,判断饱和还是放大：,电位判别法,NPN 管,UC UB UE,放大,UB UC UE,饱和,PNP 管,UC UB UE,放大,饱和,UB UC UE,例1.3.1 现已测得某电路中几只晶体管三个极的直流电位如表132所示，各晶体管b-e间开启电
8、压Uon均为0.5V。试分别说明各管子的工作状态。,放大,饱和,放大,截止,例132 在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的参数如表133所示，请选用一只管子，并简述理由。,第 2 章 基本放大电路,2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标,2.2共射放大电路的工作原理,2.3放大电路的分析方法,2.4放大电路静态工作点的稳定,小结,2.5晶体管单管放大电路的三种基本接法,2.6晶体管基本放大电路的派生电路,2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标,2.1.1 放大的概念,一、放大的对象：对变化量的放大；,二、放大的本质：能量的控制和转换；,四、放大的前提：不失真的放大。,
9、三、放大的基本特征：功率放大；,有源元件能控制能量转换；,有源元件要工作在合适的工作区域；,放大电路的性能指标,放大倍数 Au；输入电阻 Ri；输出电阻 Ro；通频带 fbw。,一、放大倍数,放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要指标。,设输入量为，输出量为,则,例如：当 Xo=Uo；Xi=Ui 时,（）注意 Auu下标,Home,Next,Back,电压放大倍数：（无量纲）,互阻放大倍数：（欧姆）,电流放大倍数：（无量纲）,互导放大倍数：（西门子S),本章着重讨论电压放大倍数。,需要注意的是，在实际应用时，只有在波形不失真的情况下，测试的放大倍数才有意义。,二、输入电阻 Ri,从放大电路输
10、入端看进去的等效电阻。,输入端,输出端,信号源,一般来说，Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时，Ri越大，ui就越接近uS。,（）,三.输出电阻,中频段,通常希望Ro愈小愈好。,下页,上页,放大电路,Ri,+,-,Rs,Ro,放大电路技术指标测试示意图,+,-,+,-,Uo,首页,四、通频带 fbw,通频带用于衡量放大电路对 不同频率信号的放大能力。,放大倍数随频率变化曲线幅频特性曲线,下限截止频率,上限截止频率,通频带：,fbw=fHfL,中频放大倍数,音频：20Hz20kHz,男音：700Hz,女音：1kHz,非线性失真系数,式中：A1
11、基波幅值A2 二次谐波幅值A3 三次谐波幅值,（）,在额定失真范围内的最大输出幅值以有效值Uom、峰值UOP 或 峰-峰值UOPP 表示,六、最大不失真输出电压,七、最大输出功率与效率,电源消耗功率,2.2 基本共射放大电路的工作原理,基本共射放大电路的组成及各元件的作用,iB,iC,uBE,uCE,地,放大元件iC=iB，工作在放大区，集电结反偏，发射结正偏。,使发射结正偏，并提供适当的静态工作点IB和UBE。,集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,二、常见的两种共射放大电路,1.直接耦合共射放大电路,图2.2.4 直接耦合共射放大电路,特点：信号源、负载与放大器直连,共地,单电源
12、供电,2.阻容耦合共射放大电路,图2.2.5 阻容耦合共射放大电路,特点：具有隔直电容，信号源、负载不与放大器直连,耦合电容,作用：隔直流、通交流。隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。,2.2.2 共射放大电路工作原理,一、静态工作点（Q）的必要性,IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ,三极管电路中，其各极的电压和电流：,uBE、iB、uCE、iC,当ui=0时，为三极管的静态（Quiescent）,静态时的工作点称为静态工作点，记为,静态工作点对放大器的性能有至关重要的影响。调整放大器，主要就是调整静态工作点。,UBEQ=,0.7v 硅,0.2v 锗,图2.2.1 基本共射
13、放大电路的静态工作点,静态时，ui=0,集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。,二、为什么要设置静态工作点,目的：在信号的整个周期中，使晶体管始终工作在线性放大状态,基本共射放大电路的工作原理及波形分析,图2.2.3 基本共射放大电路的波形分析,交流信号驮载在直流分量上,直流分量,脉动直流,uCE与iC反相,iB 与 iC 同相,对于基本共射放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上，以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。,输入信号中，只有交流分量。,基本共射放大电路的工作原理及波形分析,对于基本共射放大电路，只有设置
14、合适的静态工作点，方能保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。,放大电路的组成原则,一、组成原则（1）正确的电源电压，以便设置合适的Q点，为输出提供能源；（2）电阻取值得当，形成正确的Q点（3）输入信号能够影响输出电流（ui ube ib ic uce uo）（4）放大后的信号能够输出给负载,2.3 放大电路的图解分析方法,2.3.1 图解法求静态工作点,1.直流通路：在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就 是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。,直流通路的特点：电容视为开路；电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)；信号源视为短路，但应保留其内阻
15、。,图（a）图2.2.1 所示基本共射放大电路的直流通路,ui=0,直流通路:,举例:,所有电容器看作开路。,阻容耦合共射放大电路的Q点计算,(2.2.3a),(2.2.3b),(2.2.3c),UBEQ,IBQ,ICQ,UCEQ,1.交流通路:,交流通路：交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态（交流）参数。,交流通路的特点：容量大的电容(如耦合电容)视为短路 无内阻的直流电源(如VCC)视为短路 直流电源相当于接地,交流通路:,图2.3.1(b)图2.2.1 所示基本共射放大电路的交流通路,直流电源：VCC、VBB看作短路,举例:,电容器和直流电源都短路:,图2.3.2 直
16、接耦合共射放大电路及其 直流通路和交流通路,直流工作点与Rs和RL有关,图2.3.3 阻容耦合共射放大电路 的直流通路和交流通路,RL=RC/RL 是阻容耦合放大电路的总负载电阻,RL是负载电阻,直流工作点与Rs和RL无关,直流,交流,分析放大电路应注意：,在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”。求解静态工作点时应利用直流通路；求解动态参数时应利用交流通路。静态工作点合适，动态分析才有意义。分析时不一定非画出直流通路不可。,课堂练习,试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路,3.图解法求静态工作点,图2.3.4 基本共射放大电路,Q
17、点分析:,图解法用于分析放大电路的Q点、放大倍数和失真。,输出回路的图解分析,直流负载线,左边：三极管输出特性,右边：输出负载线,uCE=VCC iC Rc,直流负载线与输出特性曲线的交点就是Q点。,斜率：,VCC,利用直流负载线求解 Q 点（UCEQ 和 ICQ）,1.求出 IBQ对应的输出曲线,2.作出直流负载线,3.交点为Q点。,实际应用时，一般不需要在晶体管特性曲线上作图，而是利用晶体管特性曲线可以求出值，只要知道了晶体管的值，便可根据：,ICQ=IBQ,求出ICQ。,图解法主要用来求解放大电路的最大不失真输出幅值。,V=UCEQ+ICQ RL,RL=RC/RL,交流负载线方程：,uC
18、E=V iC RL,式中：,交流负载线,交流负载线的特点：,1.经过Q点；,2.斜率为,V,直流负载线,三、波形非线性失真的分析,本节讨论Q点位置与非线性失真的关系。,（一）Q 点位置合适，电路有较小的非线性失真,Q点位于负载线中部，且输入信号幅值不是太大，能保证工作点始终位于三极管的放大区内，称为Q点位置合适。,假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号 ui,静态工作点,Q点位置合适，不产生非线性失真。,UCE与Ui反相！,输入信号 ui 过大，会形成输出“截幅失真”。,结论一：,Q点设置合适，输出信号幅值不超过电路允许“最大不失真输出电压幅值”（Uom）时，输出信号不失真。输出信号幅
19、值过大，超过Uom，输出信号将出现上下部同时截幅失真。,Q点偏低，工作点易进入截止区，当信号稍大时，便会出现“截止失真”。,上,uce顶部失真,ib低部失真,（二）Q 点偏低，首先出现“截止失真”,Q点位于输出负载线的底部，称为Q点偏低。,截止失真的波形,ui,uo,当Q点偏低时，在输入信号幅值较大时，负半周靠近峰值的某段时间内，晶体管b-e间电压总量UbeUon，晶体管截止，基极电流ib将产生底部失真。集电极电流 ic，和集电极电阻 Rc 上电压的波形必然随之产生同样的失真，所以输出电压一定失真。因晶体管截止而产生的失真称为“截止失真”。,结论二：,Q点偏高，工作点易进入饱和区，当信号稍大时
20、，便会出现“饱和失真”。,上,底部失真,（三）Q 点偏高，首先出现“饱和失真”,Q点位于输出负载线的上部，称为Q点偏高。,结论三,Q点偏高，当输入信号较大时，晶体管工作点进入饱和区，使输出波型产生饱和失真。,应当指出：,应当指出，截止失真和饱和失真都是比较极端的情况。实际上，在输入信号的整个周期内，即使晶体管始终工作在放大区域，也会因为输人特性和输出特性的非线性使输出波形产生失真，只不过当输入信号幅值较小时，这种失真非常小，可忽略不计而已。,因晶体管输入特性曲线的非线性，输出电压总是存在不可避免的失真现象。,t,t,VCC,UCEQ,UCES,=VCC-UCEQ,UCEQ-UCES,Q点居中,
21、（四）最大不失真输出电压Uom,当Q点位于输出负载线中点时，不失真输出电压Uom。,当Q点不在输出负载线中点时，放大电路的最不失真输出电压Uom 由（VCC UCEQ）和（UCEQ UCES）两者中较小者决定。,2.4 微变等效电路法,使用条件：晶体管工作在放大区。,简化的h参数微变等效电路,1.三极管的等效电路,Q,iB,iB,iB,Q,uBE,以共射接法三极管为例,三极管特性曲线的局部线性化,iC=iB,输入端可等效为一个电阻。,输出端可等效为一个受控电流源。,下页,上页,首页,由以上分析可得三极管的微变等效电路,三极管的简化h参数等效电路,rbe,uBE,iC,iB,uCE,iB,e,c
22、,b,此电路忽略了三极管输出回路等效电阻 rce。,下页,上页,首页,三极管的动态输入电阻：,（）,其中对于低频小功率管 rbb(100300）,(T=300K),2.4.2 共射放大电路动态参数的分析,利用h参数等效模型可以求解放大电路动态参数:电压放大倍数（Au）、输入电阻（Ri）、输出电阻（Ro）,例2.3.3 在图2.2.5(a)所示电路中，已知VCC=12V，Rb=510k，Rc=3k；晶体管的rbb=150，=80，导通时的UBEQ=0.7V；RL=3k。(1)求出电路的Au、Ri和Ro；,(2)若所加信号源内阻Rs为2k，求出,图2.2.5(a)阻容耦合共射放大电路 的直流通路和
23、交流通路,RL=RC/RL 是阻容耦合放大电路的总负载电阻,直流工作点与Rs和RL无关,直流,交流,解：,（1）先求出Q点和rbe,图2.3.17 图2.2.5(a)所示电路的交流等效电路,（）,（2）根据 的定义得：,归纳：晶体三极管交流动态参数分析步骤:,分析直流电路，求出“Q”，计算 rbe。,画电路的交流通路。,在交流通路上把三极管画成 h 参数模型。,分析计算交流动态参数Au、Ri、Ro。,交流通路：,图2.3.1(b)图2.2.1 所示基本共射放大电路的交流通路,1.电压放大倍数 Au,（）,2.输入电阻 Ri,（）,3.输出电阻 Ro,（）,Home,2.4.1.静态工作点稳定的
24、必要性,Next,2.4 放大电路静态工作点的稳定,（1）必要性静态工作点决定放大电路是否产生失真；静态工作点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数；静态工作点的不稳定，将导致动态参数不稳定，甚至使放大电路无法正常工作。,（2）影响静态工作点稳定的因素 电源电压波动、元件老化、环境温度变化等，都会引起晶体管和电路元件参数的变化，造成静态工作点的不稳定。其中，温度对晶体管参数的影响是最为主要的。,Home,Next,Back,（3）温度对静态工作点的影响,(a)温度变化对ICEO的影响,(b)温度变化对输入特性曲线的影响,温度T 输出特性曲线上移,温度T 输入特性曲线左移,(c)温度变化对 的影响
25、,温度每升高1，要增加0.5%1.0%,温度T 输出特性曲线族间距增大,温度40,温度20,温度升高，输出特性曲线上移，升高。,IBQ=（Vcc-UBE）/Rb 当：TICQQ饱和失真,（4）.静态工作点上移时输出波形分析,要是Q点回到原来的位置则应是IBQ,Home,Next,Back,2.5 放大电路静态工作点的稳定,2.5.2.典型的静态工作点稳定电路,（1）电路组成,直流通路,一、电路组成和Q点稳定原理,B,Home,Next,Back,2.5 放大电路静态工作点的稳定,（2）Q点稳定原理,目标：温度变化时，使IC维持恒定。,如果温度变化时，B点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定
26、。,当I1 IBQ 则,一般取 I1=(510)IBQ，UBQ=3V5V,I2=I1+IBQ,Q点稳定的过程：,在稳定的过程中，Re起着重要作用，当晶体管的输出回路电流Ic变化时，通过发射极电阻Re上产生电压的变化来影响 b e 间电压，从而使Ic向相反方向变化，达到稳定Q点的目的。,B,反馈 将输出量(Ic)通过一定的方式(利用Re将Ic的变化转化成电压UE的变化)引回到输入回路来影响输入量(UBE)的措施称为反馈。,负反馈 由于反馈的结果使输出量的变化减小，故称为负反馈。,直流负反馈 由于反馈出现在直流通路之中，故称为直流负反馈。,B,直流负反馈电阻,总结Q点稳定的原因：,（1）Re的直流
27、负反馈作用；,（2）在,情况下，UBQ在温度变化时基本不变,B,这种电路称为分压式电流负反馈Q点稳定电路。,Home,Next,Back,2.4 放大电路静态工作点的稳定,二、Q点的估算,B,已知I1IBQ,（）,直流通路,交流通路,Ce的存在，交流通路中Re被短路，发射极直接接地。注意：Rb与rbe并联而不是串联。,三、动态参数的估算,Ri,Ro,Ro=RC,无Ce电路的交流参数计算公式,b,c,e,(2.4.8),Au仅决定于电阻取值，不受温度影响。,例2.4.1 已知VCC=12 V，Rb1=5k，Rb2=15 k,Re=2.3 k，Rc=5.1 k,RL=5.1 k，=50，rbe=1
28、 k,UBEQ=0.7 V。求：“Q”，Au，Ri。,1)求“Q”,+VCC,RC,C1,C2,RL,Re,+,Ce,+,+,Rb2,Rb1,+ui,+uo,解,IBQ,UCEQ,(1+)ReRb1/Rb2,当无Ce时，电路的电压放大能力很差，因此在实用电路中常常将Re分成两部分，只将其中一部分接旁路电容。,(2)求解Au和Ri。当有Ce时：,2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法,共射放大电路既实现了电流放大又实现了电压放大。通过基极电流iB对集电极电流iC的控制作用，实现能量转换，负载电阻从直流电源VCC中获得比信号源提供的大得多的输出信号功率。,共集放大电路以集电极为公共端，通过iB对
29、iE的控制作用实现功率放大；共基放大电路以基极为公共端，通过iE对iC的控制作用实现功率放大。共射、共集、共基是单管放大电路的三种基本接法。,2.6基本共集放大 电路,一、电路的组成,电路,直流通路,交流通路,IBQ=(VBB UBEQ)/Rb+(1+)Re,IEQ=（1+）I BQ,UCEQ=VCC IEQ Re,二、静态分析,IBQ,图2.5.2 基本共集放大电路的交流等效电路,二、动态分析,1,同相，射极跟随器,大,小,射极输出器特点,Au 1 输入输出同相,Ri 大（高）,Ro 小（低）,用途：多极放大电路的输入级、输出级 或中间隔离级起缓冲级作用。,2.7基本共基极放大电路,（1）电
30、路组成,（2）静态分析,IBQ=(VBB-VBEQ)/(1+)Re,ICQ=IBQ,VCEQ=VCC-IC Q Rc-VE=VCC-IC Q Rc+VBEQ,（3）动态分析,2.当Re=0时，Au 数值大小与共射电路相同。,优点：频带宽，用于无线电通讯。,3.输入电阻小。,只能放大电压，不能放大电流，,2.5.3 三种接法的比较,本讲主要介绍了晶体管放大电路的三种组态：共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流，输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频电压放大。共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点常用于多级放大的输入级和输出级，有时还
31、用作中间隔离级（缓冲级），起阻抗变换的作用。共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输入电阻最小，频率特性最好。,2.6晶体管基本放大电路的派生电路,2.6.1 复合管放大电路,一、复合管的组成及其电流放大系数,为了进一步改善放大电路的性能，用多只晶体管构成复合管来取代基本电路中的一只晶体管；,或将两种基本接法组合起来，以得到多方面性能俱佳的放大电路。,图2.6.1 复合管,复合管的电流放大系数,12 1 2,iC=iC1+iC2=1 iB1+2 iB2,iC=1 iB1+2(1+1)iB1=(1+2+12)iB1,复合管的电流放大系数,iB,iC,复合管的组成原则:,1在正确的外加电压下每
32、只管子的各极电流均有合适的通路，且均工作在放大区；,2为了实现电流放大，应将第一只管的集电极或发射极电流做为第二只管子的基极电流。,二、复合管共射放大电路,图2.6.2 阻容耦合复合管共射放大电路,为什么要多级放大？由一个晶体管组成基本放大电路的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。,2.8 多级放大电路,一、阻容耦合,图3.1.2 两级阻容耦合放大电路,一、电路图,1）各级的
33、直流工作点相互独立。由于电容器对直流 量的电抗为无穷大，因而隔直流而通交流，所以它们的直流通路相互隔离、相互独立的。,2）在传输过程中，交流信号损失少。只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，实现逐级放大。,优点：,3）电路的温漂小。,二、阻容耦合电路的优缺点：,缺点：,1）低频特性差；不能放大变化缓慢的信号。,2）无法集成；在集成电路中制造大容量电容很困难。,二、变压器耦合,一、电路图,图3.1.3 变压器耦合共射放大电路,变压器通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧。,为什么要讲变压器耦合？因为变压器在传送交流信号的同时，可以实现
34、电流、电压以及阻抗变换。,二、电路特点：,1.用于阻抗变换,图3.1.4 变压器耦合的阻抗变换,U1,U2,阻抗比等于圈数比的平方,L,P140页书中漏掉,变压器耦合的电压放大倍数,（）,2.用于选频放大电路,晶体管收音机的中频放大级,只对465KHz的信号有放大作用,三、变压器耦合电路的优缺点,1.由于变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合，所以与阻容耦合电路一样，它的各级放大电路的静态工作点相互独立，便于分析、设计和调试。2.可以实现阻抗变换。3.可以组成LC谐振电路，用于选频放大。4.低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。5.非常笨重，不能集成化。,多级放大电路的耦合方式,三、直接耦合,一、直接
35、耦合放大电路静态工作点的设置,存在两个问题：,1）第一级的静态工作点已接近饱和区。,2）由于采用同种类型的管子，级数不能太多。,UCEQ1,UBEQ2,为了解决第一个问题：可以采用如下的办法。,（b）,R,R,b1,C1,u,i,u,o,T,T,1,2,R,C2,加入电阻Re2,R,R,B1,C1,R,C2,ui,u,o,T,T,1,2,R,Uz,+V,Dz,CC,在T2的发射极加入稳压管,R,R,B1,C1,R,E2,u,i,u,o,T,T,1,2,R,C2,为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型的管子，即NPN和PNP管配合使用，如下图所示。,利用NPN型管和PNP型管进行电平移动,
36、（1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。,（2）便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻，没有电容器和电感器，因此便于集成。,缺点：,优点：,（1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。,（2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大电路的影响比较严重。,二、直接耦合放大电路的优缺点,3.1.4 光电耦合,光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的，因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。光电耦合器是实现光电耦合的基本器件，它将发光元件（发光二极管）与光敏元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起。发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离，从而可有效地抑制电干扰。在输出回路常采用复合管（也称达林顿结构）形式以增大放大倍数。,
