第02章双极型晶体管及其放大器.ppt

§2.1 双双结型晶体管型晶体管§2.1.1 双结型晶体管的结构及符号 双双结型型晶晶体体管管又又称称半半导体体三三极极管管、、晶晶体体三三极极管管、、三三极极管管，，一一般般简称称晶晶体体管管（（BJT））它它是是通通过一一定定的的制制作作工工艺，，将将两两个个PN结结合合在在一一起起的的器器件件，，两两个个PN结相相互互作作用用，，使使三三极极管管成成为一一个个具具有有控控制制电流流作作用用的的半半导体体器器件件三三极极管管可以用来可以用来放大微弱的信号放大微弱的信号和作和作为无触点开关无触点开关 三三极极管管从从结构构上上来来讲分分为两两类：：NPN型型三三极极管管和和PNP型型三三极极管管图1.26所所示示为三极管的三极管的结构示意构示意图和符号图图图图1.26 1.26 三极管的结构示意图和符号三极管的结构示意图和符号三极管的结构示意图和符号三极管的结构示意图和符号 很薄、参很薄、参杂浓度低杂浓度低参杂浓度高参杂浓度高面积较大面积较大ecbNPN 符符号号中中发射射极极上上的的箭箭头方方向向，，表表示示发射射结正偏正偏时电流流的流向。

的流向 三三极极管管制制作作时，，通通常常它它们的的基基区区做做得得很很薄薄（（几几微微米米到到几几十十微微米米）），，且且掺杂浓度度低低；；发射射区区的的杂质浓度度则比比较高高；；集集电区区的的面面积则比比发射射区区做做得得大大，，这是是三三极极管管实现电流放大的流放大的内部条件内部条件 三三极极管管可可以以是是由由半半导体体硅硅材材料料制制成成，，称称为硅硅三三极极管管；；也也可可以以由由锗材材料料制制成成，，称称为锗三极管三极管 三三极极管管从从应用用的的角角度度讲，，种种类很很多多根根据据工工作作频率率分分为高高频管管、、低低频管管和和开开关关管管；；根根据据工工作作功功率率分分为大大功功率率管管、、中中功功率率管管和和小小功功率率管管常常见的的三三极极管管外外形形如如图1.27所示图1.27 常常见的三极管外形的三极管外形图图1.28 三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式 三极管有三个引脚，那么，其三极管有三个引脚，那么，其电路的连接方法就有三种模式（或叫电路的连接方法就有三种模式（或叫电路组态），如图电路组态），如图1.28所示。

所示§2.1.2 三极管的电流分配原则及放大作用 要要实现三三极极管管的的电流流放放大大作作用用，，首首先先要要给三三极极管管各各电极极加加上上正正确确的的电压三三极极管管实现放放大大的的外外部部条条件件是是：：其其发射射结必必须加加正正向向电压（（正正偏偏）），，而而集集电结必必须加加反反向向电压（（反偏反偏）1. 共射放大器电流分配的原理 晶晶体体管管的的电流流分分配配可可以以用用载流流子子在在三三极极管管内内部部的的运运动规律律来来解解释如如图2-5为的的三三极极管管内内部部载流子的流子的传输与与电流分配示意流分配示意图图图2-5 2-5 三极管内部三极管内部三极管内部三极管内部载载流子的流子的流子的流子的传输传输与与与与电电流分配示意流分配示意流分配示意流分配示意图图IEPIBNICNICBOIENIEN＝＝ICN＋＋IBNIE＝＝IEN＋＋IEP＝＝ICN＋＋IBN＋＋IEPIC＝＝ICN＋＋ICBOIB＝＝IBN＋＋ IEP - - ICBOIE＝＝IC ＋＋ IB IE≈≈IENIC≈≈ICNIB≈≈IBN - - ICBO扩散到集电区的电子形成的扩散到集电区的电子形成的电流电流IＣＮＣＮ与基区空穴形成的与基区空穴形成的电流电流 IBＮＮ 的比例定义为的比例定义为电流被电流被放大放大ββ             至16 ICＥＥO是基极开路时，在是基极开路时，在UCE作用下的集作用下的集电极与发射极形成的电极与发射极形成的穿透电流穿透电流；； ICBO是发射是发射极开路时，极开路时，集电结集电结的的反向饱和电流反向饱和电流，一般很，一般很小，小， IB>> ICBO，，ββ>>1，所以，所以1.实验 为了了解三极管的电流分配原则及其放大为了了解三极管的电流分配原则及其放大原理，首先做一个实验，实验电路如图原理，首先做一个实验，实验电路如图2-6所示。

所示在电路中，要给三极管的发射结加正向电压，在电路中，要给三极管的发射结加正向电压，集电结加反向电压，保证三极管能起到放大作集电结加反向电压，保证三极管能起到放大作用改变可变电阻用改变可变电阻Rw的值，则基极电流的值，则基极电流IB、集、集电极电流电极电流IC和发射极电流和发射极电流IE都发生变化，电流都发生变化，电流的方向如图中所示的方向如图中所示  图2-6 三极管三极管电流放大的流放大的实验电路路RwRb 由由实验及及测量量结果可以得出以下果可以得出以下结论 （（（（ 1 1）））） 实实 验验 数数数数 据据据据 中中中中 的的的的 每每每每 一一一一 列列列列 数数数数 据据据据 均均均均 满满 足足足足 关关关关 系系系系 ：：：：I IE E= =I IC C+ +I IB B；；；； 此此此此结结果符合果符合果符合果符合基基基基尔尔尔尔霍夫霍夫霍夫霍夫电电流定律流定律流定律流定律 （（（（2 2））））每每每每一一一一组组数数数数据据据据都都都都有有有有I IC C >> >> I IB B，，，，而而而而且且且且有有有有I IC C与与与与I IB B的的的的比比比比值值（（（（ββββ））））近似相等近似相等近似相等近似相等。

（（（（3 3））））每每每每两两两两组组数数数数据据据据（（（（调调整整整整RwRw前前前前后后后后所所所所测测数数数数据据据据））））中中中中I IC C和和和和I IB B变变化量（化量（化量（化量（Δ ΔIcIc、、、、Δ ΔI Ib b））））的比的比的比的比值值，，，，结结果仍然近似相等果仍然近似相等果仍然近似相等果仍然近似相等 （（（（4 4））））当当当当I IB B=0=0（（（（基基基基极极极极开开开开路路路路））））时时，，，，集集集集电电极极极极电电流流流流的的的的值值很很很很小小小小，，，，称称称称此此此此电电流流流流为为三三三三极极极极管管管管的的的的穿穿穿穿透透透透电电流流流流I ICEOCEO穿穿穿穿透透透透电电流流流流I ICEOCEO越越越越小小小小越好2. 共基放大器的电流分配 UEEUCC△u1iE=IE+△iEiC=IC+△iCiB=IB+△iBuo=Uo+△uoRL共基直流放大系数共基直流放大系数直流放大系数直流放大系数αα与与ββ之间有关系之间有关系         图交流放大系数交流放大系数电流分配电流分配§2.1.3 三极管的特性曲线及主要参数1.三极管的特性曲线 三三极极管管的的特特性性曲曲线是是指指三三极极管管的的各各电极极电压与与电流流之之间的的关关系系曲曲线，，它它反反映映出出三三极极管管的的特特性性。

它它可可以以用用专用用的的图示示仪进行行显示示，，也也可可通通过实验测量量得得到到以以NPN型型硅硅三三极极管管为例，其常用的特性曲例，其常用的特性曲线有以下两种有以下两种（1）输入特性曲线 它它它它是是是是指指指指在在在在一一一一定定定定集集集集电电极极极极和和和和发发射射射射极极极极电电压压U UCECE下下下下，，，，三三三三极极极极管管管管的的的的基基基基极极极极电电流流流流I IB B与与与与发发射射射射结结电电压压U UBEBE之之之之间间的的的的关关关关系系系系曲曲曲曲线线实验测实验测得三极管的得三极管的得三极管的得三极管的输输入特性曲入特性曲入特性曲入特性曲线线如如如如图图2-72-7所示 图图2-7 三极管的输入特性曲线三极管的输入特性曲线 死区Uce增大，曲线会右移增大，曲线会右移UCE=0VUCE=0.5V（2）输出特性曲线 它它它它是是是是指指指指一一一一定定定定基基基基极极极极电电流流流流I IB B下下下下，，，，三三三三极极极极管管管管的的的的集集集集电电极极极极电电流流流流I IC C与与与与集集集集电电结结电电压压U UCECE之之之之间间的的的的关关关关系系系系曲曲曲曲线线。

实实验验测测得三极管的得三极管的得三极管的得三极管的输输出特性曲出特性曲出特性曲出特性曲线线如如如如图图2-82-8所示图图2-8 三极管的输出特性曲线三极管的输出特性曲线  一一般般把把三三极极管管的的输出出特特性性分分为3个个工工作作区域，下面分区域，下面分别介介绍① 截止区 三极管工作在截止状三极管工作在截止状态时，具有以下，具有以下几个特点：几个特点： （（a））发射射结和集和集电结均反向偏置；均反向偏置； （（b）若不）若不计穿透穿透电流流ICEO，有，有IB、、IC近近似似为0；； （（c）三极管的集）三极管的集电极和极和发射极之射极之间电阻很大，阻很大，三极管相当于一个开关断开三极管相当于一个开关断开② 放大区 图图2-82-8中中中中，，，，输输出出出出特特特特性性性性曲曲曲曲线线近近近近似似似似平平平平坦坦坦坦的的的的区区区区域域域域称称称称为为放放放放大大大大区三极管工作在放大状区三极管工作在放大状区三极管工作在放大状区三极管工作在放大状态时态时，具有以下特点：，具有以下特点：，具有以下特点：，具有以下特点： （（（（a a）三极管的）三极管的）三极管的）三极管的发发射射射射结结正向偏置，集正向偏置，集正向偏置，集正向偏置，集电结电结反向偏置；反向偏置；反向偏置；反向偏置； （（（（b b））））基基基基极极极极电电流流流流I IB B微微微微小小小小的的的的变变化化化化会会会会引引引引起起起起集集集集电电极极极极电电流流流流I IC C较较大的大的大的大的变变化化化化，有，有，有，有电电流关系式：流关系式：流关系式：流关系式： IC=βIB （（（（c c））））对对NPNNPN型型型型的的的的三三三三极极极极管管管管，，，，有有有有电电位位位位关关关关系系系系：：：：U UC C> >U UB B> >U UE E；；；； （（（（d d））））对对NPNNPN型型型型硅硅硅硅三三三三极极极极管管管管，，，，有有有有发发射射射射结结电电压压U UBEBE≈0.7≈0.7V V；；；；对对NPNNPN型型型型锗锗三极管三极管三极管三极管，有，有，有，有U UBEBE≈0.2≈0.2V V。

③ 饱和区 三极管工作在三极管工作在三极管工作在三极管工作在饱饱和状和状和状和状态时态时具有如下特点：具有如下特点：具有如下特点：具有如下特点： （（（（a a）三极管的）三极管的）三极管的）三极管的发发射射射射结结和集和集和集和集电结电结均正向偏置；均正向偏置；均正向偏置；均正向偏置； （（（（b b）三极管的）三极管的）三极管的）三极管的电电流放大能力下降，通常有流放大能力下降，通常有流放大能力下降，通常有流放大能力下降，通常有 I IC C< <βIβIB B；；；； （（（（c c））））三三三三极极极极管管管管的的的的U UCECE值值很很很很小小小小，，，，称称称称此此此此时时的的的的U UCECE为为其其其其饱饱和和和和压压降降降降，，，，用用用用U UCESCES表表表表示示示示一一一一般般般般硅硅硅硅三三三三极极极极管管管管的的的的U UCESCES≈≈≈≈0.30.3V V，，，，锗锗三极管三极管三极管三极管的的的的U UCESCES≈≈≈≈0.10.1V V；；；； （（（（d d））））三三三三极极极极管管管管的的的的集集集集电电极极极极和和和和发发射射射射极极极极近近近近似似似似短短短短接接接接，，，，三三三三极极极极管管管管类类似于一个开关似于一个开关似于一个开关似于一个开关导导通通通通。

三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱和导通状态；和导通状态；和导通状态；和导通状态；作为放大元件使用时，要工作在放大作为放大元件使用时，要工作在放大作为放大元件使用时，要工作在放大作为放大元件使用时，要工作在放大状态2.三极管的主要参数 三三极极管管的的参参数数有有很很多多，，如如电流流放放大大系系数数、、反反向向电流流、、耗耗散散功功率率、、集集电极极最最大大电流流、、最最大大反反向向电压等等，，这些些参参数数可可以以通通过查半半导体体手手册册来来得得到到三三极极管管的的参参数数是是正正确确选定定三三极极管管的的重重要要依依据据，，下下面面介介绍三三极极管的几个主要参数管的几个主要参数 （（1）共）共发射极射极电流放大系数流放大系数β和和β 它它它它是是是是指指指指从从从从基基基基极极极极输输入入入入信信信信号号号号，，，，从从从从集集集集电电极极极极输输出出出出信信信信号号号号，，，，此此此此种接法（共种接法（共种接法（共种接法（共发发射极）下的射极）下的射极）下的射极）下的电电流放大系数流放大系数流放大系数流放大系数。

2）极间反向电流① 集电极基极间的反向饱和电流ICBO② 集电极发射极间的穿透电流ICEO（3）极限参数① 集电极最大允许电流ICM② 集电极最大允许功率损耗PCM③ 反向击穿电压IB B( (μ μA)A)IC C( (mmA)A)ICMCM 当当IC大于某值时，大于某值时，ß ß值会下降，当值会下降，当ß ß值下值下降到线性放大区降到线性放大区ß ß值值的的7070～～30%时，所对时，所对应的电流为应的电流为ICM不同的晶体管、不同厂同的晶体管、不同厂家，规定家，规定ß ß值下降数值下降数值不同 当当IC> >ICM时，管时，管子子不一定不一定损坏U(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)CESU(BR)CERmAVRmAVRmAVRmAVRRbU(BR)CBOU(BR)CESU(BR)CERU(BR)CEO> >> >> >图2-11  三极管的安全工作区  因发射结正因发射结正偏，呈很小阻偏，呈很小阻抗，压降集中抗，压降集中在集电结上在集电结上ICM过流区过流区U(BR)CEO击穿区击穿区3. 频率特性 晶体管的晶体管的交流放大系数交流放大系数ββ和和αα只是只是在一定频率范围内基本不变，当频率增在一定频率范围内基本不变，当频率增大到一定值时，大到一定值时， ββ和和αα将随信号频率将随信号频率升高而下降升高而下降。

ββ0 00.7070.707ββ0 0f fββf fT T1f fββO OfT T ≈ ≈ fαα fT T > >fββ 4.  温度对三极管特性的影响 同同二二极极管管一一样，，三三极极管管也也是是一一种种对温温度度十十分分敏敏感感的的器器件件，，随随温温度度的的变化化，，三极管的性能参数也会改三极管的性能参数也会改变 图2-12和和图2-13所所示示为三三极极管管的的特特性曲性曲线受温度的影响情况受温度的影响情况图2-12 温度温度对三极管三极管输入特性的影响入特性的影响图图2-13 温度对三极管输出特性的影响温度对三极管输出特性的影响 5. 三极管的型号三极管的型号3DG6 A三极管三极管NPN型硅材料型硅材料高频小功率高频小功率序号序号规格号规格号3DA104A§2.1.4* 三极管的检测1.已知型号和管脚排列的三极管，判断其性能的好坏（1）测量极间电阻（2）三极管穿透电流ICEO大小的判断（3）电流放大系数β的估计   2.判别三极管的管脚（1）判定基极和管型（2）判定集电极c和发射极e图2-14  判别三极管c、e电极的原理图 §2.2 关于放大器的基本概念关于放大器的基本概念 放大器的主要用途是用来把微弱的信号放大器的主要用途是用来把微弱的信号（电压、电流或功率）增大到所需数值。

电压、电流或功率）增大到所需数值 如：用话筒将将我们说话的声音转变成如：用话筒将将我们说话的声音转变成电信号（音频信号），这种信号非常微弱，电信号（音频信号），这种信号非常微弱，通过扩音机放大、扬声器输出，可将我们的通过扩音机放大、扬声器输出，可将我们的说话声音放大若干倍说话声音放大若干倍放大电路放大电路RSRLAuuouiRsis放大的能量放大的能量从哪儿来？从哪儿来？§2.2.1 放大电路模型放大电路模型§2.2.2 放大电路的主要性能指标    1.放大倍数Au、Ai 放放放放大大大大倍倍倍倍数数数数是是是是衡衡衡衡量量量量放放放放大大大大电电路路路路对对信信信信号号号号放放放放大大大大能能能能力力力力的的的的主主主主要技要技要技要技术术参数1）电压放大倍数Au 放大电路输出电压与输入电压的比值放大电路输出电压与输入电压的比值放大电路输出电压与输入电压的比值放大电路输出电压与输入电压的比值 通常关心源信号的放大通常关心源信号的放大（2）电流放大倍数Ai 它是指放大电路输出电流与输入电流的比值。

它是指放大电路输出电流与输入电流的比值它是指放大电路输出电流与输入电流的比值它是指放大电路输出电流与输入电流的比值 如果我们关心是如果我们关心是Uo与与Ii或或Io与与Ui，则，则互导互导互阻互阻放大倍数常用放大倍数常用分贝分贝来表示，这时称为来表示，这时称为增益增益电压增益电压增益 Au=20lg|Au|（（dB）） 电流增益电流增益=20lg|Ai|（（dB）） 功率增益功率增益=10lgAP（（dB）） 用增益表示优点用增益表示优点 ① ①可扩大坐标可扩大坐标表示的范围；表示的范围；②②将多级放大器的增将多级放大器的增益计算变为各级放大器增益之和益计算变为各级放大器增益之和由于功率正比于电压或电流的平方由于功率正比于电压或电流的平方图图2-16 放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻 2.输入电阻输入电阻Ri 对于于一一定定的的信信号号源源电路路，，输入入电阻阻Ri越越大大，，放放大大电路路从从信信号号源源得得到到的的输入入电压ui就就越越大大，，放放大大电路路向向信信号号源源索索取取的的电流流也也就越小就越小。

应用用时，，一一定定要要注注意意区区分分是是“电压源源信号信号”还是是“电流源信号流源信号”驱动3.输出电阻Ro 图2-17为放大放大电路路输出出电阻的示意阻的示意图图2-17  放大电路的输出电阻 UouL外加外加U断开断开RL测量测量I 作作为为一一个个电电压压放放大大器器，，其其输输出出电电阻阻Ro的的大大小小决决定定了了它它带带负负载载的的能能力力Ro越越小小，，放放大大电电路路的的带带负负载载能能力力越越强强，，即即放放大大电电路路的的输出电压输出电压uo受负载的影响越小受负载的影响越小 1. 外加电压法外加电压法2.实验方法实验方法4. 通频带通频带信号成分复杂，放大器不同频信号成分复杂，放大器不同频率的信号有不同的放大能力，率的信号有不同的放大能力，产生产生幅度失真幅度失真；；…相位失真相位失真由于电路中存性电抗元件由于电路中存性电抗元件AumAu0.707Aum0低频段低频段高频段高频段fLfH中频段中频段下降下降3dB§2.2.3 基本放大电路的组成和工作原理1.共射极放大电路 在在晶晶体体管管的的三三种种放放大大电电路路组组态态中中，，共共发发射射极极电电路路用用得得比比较较普普遍遍。

这这里里就就以以NPNNPN共共射射极极放放大大电电路路为为例例，，讨讨论论放放大大电电路路的的组组成、工作原理以及分析方法成、工作原理以及分析方法 图图2-192-19所示为所示为NPNNPN型共射极放大型共射极放大电路的原理性电路电路的原理性电路 图2-19  基本共射极原理性电路 注意：电路的电源供电和信号流程注意：电路的电源供电和信号流程图2-20  单电源共射极电路 将电路变形，改为单电源供电将电路变形，改为单电源供电Rb 、、 Rc ?2.  放大电路实现信号放大的实质图2-20.1  放大电路实现信号放大的工作过程 静态分析静态分析动态分析动态分析非线性失真非线性失真ui → uBE → iBiC→uCE →uo 放放大大器器放放大大的的实实质质是是实实现现小小能能量量对对大大能能量量的的控控制制和和转转换换作作用用根根据据能能量量守守恒恒定定律律，，在在这这种种能能量量的的控控制制和和转转换换中中，，电电源源U UCCCC为为输输出出信号提供能量信号提供能量 需需要要特特别别注注意意的的是是，，信信号号的的放放大大仅仅对交流量而言。

对交流量而言3.  基本放大电路的组成原则 三三极极管管具具有有三三个个工工作作状状态态，，截截止止、、放放大大和和饱饱和和在在放放大大电电路路中中为为实实现现其其放放大大作作用用，，三三极极管管必必须须工工作作在在放放大大状状态态从从上上面面放放大大电电路路的的工工作过程可概括作过程可概括放大电路的组成原则放大电路的组成原则为：为： （（1））外外加加电源源的的极极性性必必须保保证三三极极管管的的发射射结正偏正偏，，集集电结反偏反偏 （（2））输入入电压ui要要能能引引起起三三极极管管的的基基极极电流流iB作相作相应的的变化化 （（3））三三极极管管集集电极极电流流iC的的变化化要要尽尽可可能的能的转为电压的的变化化输出出 （（4）放大电路工作时，直流电源）放大电路工作时，直流电源UCC要要为三极管提供合适的静态工作电流为三极管提供合适的静态工作电流IBQ、、ICQ和电压和电压UCEQ，即电路要有一个合适的，即电路要有一个合适的静态工静态工作点作点Q§2.3 基本放大电路的分析方法基本放大电路的分析方法 §2.3.1 放大电路的图解分析法 图解解分分析析方方法法是是指指根根据据输入入信信号号，，在在三三极极管管的的特特性性曲曲线上上直直接接作作图求解的方法。

求解的方法1.静态工作情况分析（1）静态、动态和静态工作点的概念① 静态② 动态③ 静态工作点Q 图2-22  静态工作点Q （（IBQ,UBEQ)（（ICQ,UCEQ)（2）直流通路 直直流流通通路路：：是是指指静静态（（ui=0））时，，电路中只有直流量流路中只有直流量流过的通路 画直流通路有两个要点：画直流通路有两个要点：①电容视为开路②电感视为短路 图2-20和和2-21所所示示分分别为共共射射极极放放大大电路及其直流通路路及其直流通路 估估算算电路路的的静静态工工作作点点Q时必必须依依据直流通路据直流通路图2-20  共射极放大电路 300KΩ4KΩ4KΩ图2-21  共射电路的直流通路 300KΩ4KΩ输入（输入（IBQ,UBEQ)输出（输出（ICQ,UCEQ)Q点点?（3）Q点的估算 根据直流通路，估算根据直流通路，估算Q点有两种方法点有两种方法① 公式估算法确定Q点② 图解法确定Q点 如图如图2-23所示，此直线由直流通路所示，此直线由直流通路获得，称为获得，称为直流负载线直流负载线。

图2-23  图解法确定Q点 UCE随随IC的变化的变化2.动态工作情况分析（1）交流通路 它它是是指指动态（（ui≠0））时，，电路路中中交交流流分量流分量流过的通路 画交流通路画交流通路时有两个要点：有两个要点： ①①耦合耦合电容容视为短路 ②②直直流流电压源源（（内内阻阻很很小小，，忽忽略略不不计））视为短路 图2-21.1所所示示为图2-20共共射射极极放放大大电路的交流通路路的交流通路图2-21.1  共射极电路的交流通路 研究研究Au 、、Ri 、、Ro至至81（2）交流负载线 在在图2-21.1中有关系式：中有关系式：uo=Δuce=-Δic（（Rc∥∥RL)=-icR'L 其其中中，，R'L=Rc∥∥RL称称为交交流流负载电阻阻，，负号号表表示示电流流ic和和电压uo的方向相反的方向相反 交交流流变化化量量在在变化化过程程中中一一定定要要经过零零点点，，此此时ui=0，，与与静静点点Q相相符符合合所所以以Q点点也也是是动态过程程中中的的一一个个点点。

交交流流负载线和和直直流流负载线在在Q点点相相交交，，如如图2-25所所示 交流负载线由交流通路获得，且过交流负载线由交流通路获得，且过Q点，因此点，因此交流负载线是动态工作点移动的交流负载线是动态工作点移动的轨迹轨迹 图2-25  交流负载线 图图2-25.1 动态工作情况动态工作情况 （（3）放大电路的动态工作范围）放大电路的动态工作范围注意：注意：i ib b是交流信号，是交流信号， i iB B是全量，包含直流成分是全量，包含直流成分 注注意意：：三三极极管管各各电极极的的电压和和电流流瞬瞬时值是是在在静静态值的的基基础上上叠叠加加了了交交流流分分量量，，但但瞬瞬时值的极性和方向始的极性和方向始终固定不固定不变叠加叠加（4）非线性失真 所所谓失失真真，，是是指指输输出出信信号号的的波波形形与与输输入入信信号号的的波波形形不不一一致致三三极极管管是是一一个个非非线性性器器件件，，有有截截止止区区、、放放大大区区、、饱和和区区三三个个工工作作区区，，如如果果信信号号在在放放大大的的过程程中中，，放放大大器器的的工工作作范范围超超出出了了特特性性曲曲线的的线性性放放大大区区域域，，进入入了了截截止止区区或或饱和和区区，，集集电极极电流流ic与与基基极极电流流ib不不再再成成线性性比比例例的的关关系系，，则会会导致致输出信号出出信号出现非非线性失真性失真。

非非线性性失失真真分分为截截止止失失真真和和饱和和失失真真两种① 截止失真 当放大电路的静态工作点当放大电路的静态工作点Q选取选取比较低比较低时，时，IBQ较小，输入信号的负较小，输入信号的负半周进入截止区而造成的失真称为截半周进入截止区而造成的失真称为截止失真图止失真图2-26所示为放大电路的截所示为放大电路的截止失真 图2-26  截止失真 ② 饱和失真 当当放放大大电路路的的静静态工工作作点点Q选取取比比较高高时，，IBQ较大大，，UCEQ较小小，，输入入信信号号的的正正半半周周进入入饱和和区区而而造造成成的的失失真真称称为饱和和失失真真图2-26.1所所示示为放放大大电路路的的饱和和失失真真ui正正半半周周进入入饱和区造成和区造成ic失真，从而使失真，从而使uo失真图2-26.1 饱和失真和失真§2.3.2 放大电路的微变等效电路分析法 微微变等等效效电路路分分析析法法指指的的是是在在三三极极管管特特性性曲曲线上上Q点点附附近近，，当当输入入为微微变信信号号（（小小信信号号））时，，可可以以把把三三极极管管的的非非线性性特特性性近近似似看看为是是线性性的的，，即即把把非非线性性器器件件三三极极管管转为线性性器器件件进行求解行求解的方法。

的方法1. 1. h h 参数模型的导出参数模型的导出也称三极管的微变也称三极管的微变等效电路分析法等效电路分析法输出端交流输出端交流短路时的输短路时的输入电阻入电阻hie输入交流开路输入交流开路时的反向电压时的反向电压传输系数传输系数hre输出端交流短输出端交流短路时的电流放路时的电流放大系数大系数hfe输入交流开输入交流开路时的输出路时的输出电导电导hoe（1）三极管的微变等效电路图2-31.0  三极管的交流输入电阻rbe hie这个参数，它反这个参数，它反映的是映的是uBE对对iB的控的控制作用制作用△△uBE△△uCEUBEQIBQUBEiB0 不同的不同的UCC有不同的有不同的曲线，曲线， △△uCE变化很大，变化很大，但但△△uBE变化很小变化很小 hre反映的是输出回路反映的是输出回路对输入回路的反馈控制对输入回路的反馈控制 当当 uCE≧≧10V时，时，△△uBE≈0图2-31.2  三极管的电流放大系数β  hfe反映的是输入反映的是输入电流对输出电流的电流对输出电流的控制（控制（ββ) ) hoe反映的是输入反映的是输入端开路时的输出电端开路时的输出电导（常用导（常用r rcece表示表示) ) hoe≈0(1/hoe )ucehfe ibhre uceubeibhieic 结论：：当当输入入为微微变信信号号时，，对于于交交流流微微变信信号号，，三三极极管管可可用用如如图2-32（（b））所所示示的的微微变等等效效电路路来来代代替替。

图2-32（（a））所所示示的的三三极极管管是是一一个个非非线性性器器件件，，但但图2-32（（b））所所示示的的是是一一个个线性性电路路这样就就把把三极管的非三极管的非线性性问题转化化为线性性问题图2-32 三极管的微三极管的微变等效等效电路模型路模型图中rbe为交流输入电阻 r rb b为基区体电阻，为基区体电阻， UT为温度的电压为温度的电压当量，室温下一般当量，室温下一般低频小功率低频小功率管的管的rb约约为为300Ω，， UT为为26mV，，IE一般在一般在0.1mA～～5mA，超过这个范围将带来，超过这个范围将带来较大的误差较大的误差（1）分析放大电路的求解步骤 ① ① 用用公公式式估估算算法法估估算算Q Q点点值值，，并并计计算算Q Q点处的参数点处的参数r rbebe值 ② ② 由由放放大大电电路路的的交交流流通通路路，，画画出出放放大大电路的微变等效电路电路的微变等效电路 ③ ③ 根根据据等等效效电电路路直直接接列列方方程程求求解解A Au u、、R Ri i、、R Ro o 注注意意：：NPNNPN和和PNPPNP型型三三极极管管的的微微变变等等效效电路一样电路一样。

2. 用微变等效电路分析法分析共射放大电路用微变等效电路分析法分析共射放大电路（2）分析共射放大电路① 放大电路的微变等效电路 对对于于图图2-202-20所所示示共共射射极极放放大大电电路路，，从从其其交交流流通通路路图图2-212-21可可得得电电路路的的微微变变等等效效电电路路，，如如图图2-332-33所所示示u uS S为为外外接接的的信信号号源源，，R RS S是是信信号源内阻号源内阻图图2-20图图2-21图2-33  图2-20所示共射放大电路的微变等效电路 ② 求解电压放大倍数Au 负号表示输出电压负号表示输出电压u uo o与输入电压与输入电压u ui i反相位反相位③ ③ 求解电路的输入电阻求解电路的输入电阻R Ri i R Ri i= =R Rb b∥∥r rbebe 一般基极偏置电阻一般基极偏置电阻 R Rb b >> >> r rbebe 所以所以 R Ri i≈ ≈ r rbebe④ 求解电路的输出电阻Ro 图2.24所所示示为求求解解输出出电阻阻的的等等效效电路。

路Ro≈Rc输出出电阻阻Ro越越小小，，放放大大电路路的的带负载能能力力越越强强输出出电阻阻Ro中中不不应包包含含负载电阻阻RL图2.24  求解输出电阻的等效电路 ⑤ 求解输出电压uo对信号源电压uS的放大倍数AuS 由由于于信信号号源源内内阻阻的的存存在在，，A AuSuS＜＜A Au u，，电电路路的的输入电阻越大，输入电压输入电阻越大，输入电压u ui i越接近越接近u uS S§2.3.3 两种分析方法特点比较 放放大大电路路的的图解解分分析析法法：：其其优优点点是是形形象象直直观，，适适用用于于Q点点分分析析、、非非线性性失失真真分分析析、、最最大大不不失失真真输出出幅幅度度的的分分析析，，能能够用用于于大大、、小小信信号号；；其其缺缺点点是是作作图麻麻烦，，只只能能分分析析简单电路路，，求求解解误差差大大，，不不易易求求解解输入入电阻阻、、输出出电阻等阻等动态参数 微微变等等效效电路路分分析析法法：：其其优优点点是是适适用用于于任任何何复复杂的的电路路，，可可方方便便求求解解动态参参数数如如放放大大倍倍数数、、输入入电阻阻、、输出出电阻阻等等；；其其缺缺点点是是只只能能用用于于分分析析小小信信号，不能用来求解静号，不能用来求解静态工作点工作点Q。

实际应用用中中，，常常把把两两种种分分析析方方法法结合结合起来使用起来使用§2.4 放大器放大器工作点工作点稳定定问题2.4.1 温度变化对Q点的影响 Q点点的的影影响响因因素素有有很很多多，，如如电源源波波动、、偏偏置置电阻阻的的变化化、、管管子子的的更更换、、元元件件的的老老化化等等等等，，不不过最最主主要要的的影影响响则是是环环境境温温度度的的变变化化三三极极管管是是一一个个对温温度度非非常常敏敏感感的的器器件件，，随随温温度度的的变化化，，三三极极管管参参数数会会受受到到影影响响，，具具体体表表现在以下几个方面在以下几个方面1.温度升高，三极管的反向电流增大2.温度升高，三极管的电流放大系数β增大3.温度升高，相同基极电流IB下，UBE减小，三极管的输入特性具有负的温度特性温度每升高1℃，UBE大约减小2.2mV§2.4.2 工作点稳定电路的组成及稳定Q点的原理1.工作点稳定电路的组成 如图如图2-36所示工作点稳定电路所示工作点稳定电路 图2-36  分压偏置式的工作点稳定电路 温度温度↑→↑→I IC C↑→↑→U UE E↑→↑→U UBEBE↓↓ →IB↓→IC↓2.稳定Q点的原理 分分压偏置式放大偏置式放大电路具有路具有稳定定Q点的作用，在点的作用，在实际电路中路中应用广泛。

用广泛实际应用中，用中，为保保证Q点的点的稳定，要定，要求求电路：路：I1=I2+IBQ ≈ I2 （设计时让（设计时让I2>>IBQ）） 一般一般对于硅材料的三极管：于硅材料的三极管：I2=（（5～～10））IBQI2越大，越大，UB越稳定，越稳定，IBQ也稳定也稳定§2.4.3 工作点稳定电路的分析1.静态工作点Q的估算 图图2-37所示为分压偏置式工作所示为分压偏置式工作点稳定电路的直流通路点稳定电路的直流通路 图2-37 稳定定电路的直流通路路的直流通路UBQ=3～～5V2.微变等效电路微变等效电路Re先作交流等效电路先作交流等效电路再画微变等效电路再画微变等效电路RiRo研究研究Au 、、Ri 、、Ro      有旁路电容Ce作用的交流通路如下图所示，微变等效电路如图2-39（b）所示图图2-39 2-39 稳稳定定定定电电路的交流通路及其微路的交流通路及其微路的交流通路及其微路的交流通路及其微变变等效等效等效等效电电路路路路一般小功率三极管的一般小功率三极管的rb≈300Ω，，UT =26mVRiRo研究研究Au 、、Ri 、、Ro§2.4 共集和共基放大共集和共基放大电路路 基基本本放放大大电路路共共有有三三种种组态，，前前面面讨论的的放放大大电路路均均是是共共射射极极组态放放大大电路路。

另另两两种种组态电路路分分别为共集共集电极和共基极极和共基极组态电路§2.4.1 共集电极放大电路1.电路组成 共共集集电极极放放大大电路路应用用非非常常广广泛泛，，其其电路路构构成成如如图2-40所所示示其其组成成原原则同同共共射射极极电路路一一样，，外外加加电源源的的极极性性要要保保证放放大大管管发射射结正正偏偏，，集集电结反反偏偏，，同同时保保证放放大大管管有有一一个个合合适适的的Q点图图2-40 共集电极电路及其交流通路共集电极电路及其交流通路 交交流流信信号号ui从从基基极极b输入入，，uo从从发射射极极e输出出，，集集电极极c作作为输入入、、输出出的的公公共共端端，，故故称称为共共集集电极极组态，，此此电路也叫射极路也叫射极输出器2.静电工作点Q的估算图2.33  直流通路及其微变等效电路 ∵∵则则3.动态参数Au、Ri、Ro（1）电压放大倍数Au（2）输入电阻Ri（3）输出电阻Ro图2.33  直流通路及其微变等效电路 RiRo则则βibrbeibRsRbReiccbeiReiu外加电压外加电压u ,产生的产生的电流电流i，则输出电阻，则输出电阻 共共集集电极极电路路的的放放大大倍倍数数小小于于1（（接接近近于于1）），，但但有有电流流和和功功率率放放大大作作用用；；其其输出出电阻阻很很小小，，其其带负载的的能能力力比比较强强。

实际应用用中中，，射射极极跟跟随随器器常常常常用用在在多多级放放大大电路路的的输出出级，，以以提提高高整个整个电路的路的带负载能力 共共集集电极极电路路的的输入入电阻阻很很大大，，输出出电阻阻很很小小实际应用用中中，，常常常常用用作作缓冲冲级，，以以减减小小放大放大电路前后路前后级之之间的相互影响的相互影响§2.4.2 共基极放大电路1.电路组成 图2-42所所示示为共共基基极极放放大大电路路，，图中中Cb为基基极极旁旁路路电容容，，其其他他元元件件同同共射极放大共射极放大电路图2-42  共基极电路及其交流通路  交交流流信信号号ui从从发射射极极e输入入，，uo从从集集电极极c输出出，，基基极极b作作为输入入、、输出出的的公公共共端端，，因因此此称称为共共基极基极组态2.静态工作点Q的估算      与共射放大器分析方法相同3.动态参数Au、Ri、RoRiRoβibrbeibRsReRciccbeieusRLuiiiuo 共共基基极极电路路具具有有电压放放大大作作用用，，uo与与ui同同相相位位放放大大管管输入入电流流为ie，，输出出电流流为ic，，没没有有电流流放放大大作作用用，，ic≈ie，，因因此此电路路又又称称为电流流跟跟随随器器，，其其输入入电阻阻很很小小。

共共基基极极电路路的的频率率特特性性比比较好好，，一般多一般多用于高用于高频放大放大电路§2.4.3 三种组态放大电路的性能比较1. 1. 共发射极放大电路共发射极放大电路3. 3. 共基极放大电路共基极放大电路2. 2. 共集电极放大电路共集电极放大电路 电流跟随器电流跟随器，输入电阻很小、输出电阻大，有，输入电阻很小、输出电阻大，有电压放大，频率特性好，高频应用较多电压放大，频率特性好，高频应用较多 射极跟随器射极跟随器，输入电阻很大、输出电阻很小，，输入电阻很大、输出电阻很小，有电流放大，常用于缓冲、输出级有电流放大，常用于缓冲、输出级 输入电阻和输出电阻介于共集、共基之间，有输入电阻和输出电阻介于共集、共基之间，有电压放大作用，也有电流放大作用，常用中频放大电压放大作用，也有电流放大作用，常用中频放大作业：作业：P78：：2-3、、2-8、、2-9、、2-12、、2-13、、2-14、、2-17、、2-19、、2-22§2.5.1 复合管 复复合合管管是是由由两两个个或或两两个个以以上上的的三三极极管管按按照照一一定定的的连接接方方式式组成成的的等等效三极管效三极管,又称又称为达林达林顿管。

管§2.5 多级放大电路及复合管多级放大电路及复合管1.复合管的结构 复复合合管管可可以以由由相相同同类型型的的管管子子复复合合而而成成，，也也可可以以由由不不同同类型型的的管管子子复复合合连接接，，其其连接接的的方方法法有有多多种种连接接的的基基本本规律律为小小功功率率管管放放在在前前面面，，大大功功率率管管放放在在后后面面；；连接接时要要保保证每每管管都都工工作作在在放放大大区区域域，，保保证每每管管的的电流流通通路路图2-44所示所示为四种常四种常见的复合管的复合管结构图2-44  四种常见的复合管结构 2.复合管的特点 （（1））复复合合管管的的类型型与与组成成复复合合管管的的第一只三极管的第一只三极管的类型相同 （（2））复复合合管管的的电流流放放大大系系数数β近近似似为组成成该复复合合管管的的各各三三极极管管电流流放放大大系系数的乘数的乘积即：即：β≈β1β2β3… §§2.5.2 2.5.2 多级放大电路多级放大电路 实际应用用中中，，放放大大电路路的的输入入信信号号通通常常很很微微弱弱（（毫毫伏伏或或微微伏伏数数量量级）），，为了了使使放放大大后后的的信信号号能能够驱动负载，，仅仅通通过单级放放大大电路路进行行信信号号放放大大，，很很难达达到到实际要要求求，，常常常常需需要要采采用用多多级放放大大电路路。

采采用用多多级放放大大电路路可可有有效效地地提提高高放放大大电路路的的各各种种性性能能，，如如提提高高电路路的的电压增增益益、、电流流增增益益、、输入入电阻阻、、带负载能力等 多多级放放大大电路路是是指指两两个个或或两两个个以以上上的的单级放放大大电路路所所组成成的的电路路图2-48所所示示为多多级放放大大电路路的的组成成框框图通通常常称称多多级放放大大电路路的的第第一一级为输入入级对于于输入入级，，一一般般采采用用输入入阻阻抗抗较高高的的放放大大电路路，，以以便便从从信信号号源源获得得较大大的的电压输入入信信号号并并对信信号号进行行放放大大中中间级主主要要实现电压信信号号的的放放大大，，一一般般要要用用几几级放放大大电路路才才能能完完成成信信号号的的放放大大通通常常把把多多级放放大大电路路的的最最后后一一级称称为输出出级，，主主要要用用于于功功率率放放大大，，以以驱动负载工作图图2-48 多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图 §2.5.3 多级放大电路的耦合方式 在在多多级放放大大电路路中中，，各各级放放大大电路路输入入和和输出出之之间的的连接接方方式式称称为耦耦合合方方式式。

常常见的的连接接方方式式有有三三种种：：阻阻容容耦耦合合、、直直接接耦耦合合和和变压器耦合1.阻容耦合 它是指各单级放大电路之间通过它是指各单级放大电路之间通过隔直耦隔直耦合电容合电容连接图2-49所示为阻容耦合两级放所示为阻容耦合两级放大电路 图2-49  阻容耦合两级放大电路  阻容耦合多阻容耦合多级放大放大电路具有以下特点：路具有以下特点： 1、、优点点 （（1））各各级放放大大电路路的的静静态工工作作点点相相互互独独立立，，互互不不影影响响，，利利于于放放大大器器的的设计、、调试和和维修 （（2））输出温度漂移比出温度漂移比较小 （（3））阻阻容容耦耦合合电路路具具有有体体积小小、、重重量量轻，分立元件，分立元件电路中路中应用用较多 2、缺点、缺点 （（1））在在集集成成电路路中中，，不不易易制制作作大大容容量量的的电容容，，因因此此阻阻容容耦耦合合放放大大电路路不不便便于于做做成成集集成成电路路 （（2））低低频特特性性差差，，不不适适合合放放大大直直流流及及缓慢慢变化化的的信信号号,只只能能传递具具有有一一定定频率率的的交交流流信号。

信号2.变压器耦合 它它是是指指各各级放放大大电路路之之间通通过变压器器耦耦合合传递信信号号图2-50所所示示为变压器器耦耦合合放放大大电路路通通过变压器器T1把把前前级的的输出出信信号号uo1，，耦耦合合传送送到到后后级，，作作为后后一一级的的输入入信信号号ui2变压器器T2将将第第二二级的的输出出信信号号耦耦合合传递给负载RL图图2-50 变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路  变压器器具具有有隔隔离离直直流流、、通通交交流流的的特特性性，，因因此此变压器耦合放大器耦合放大电路具有如下特点：路具有如下特点： 1、、优点点 （（1））各各级的的静静态工工作作点点相相互互独独立立，，互互不不影响，利于放大器的影响，利于放大器的设计、、调试和和维修 （（2））可可以以实现电压、、电流流和和阻阻抗抗的的变换，，容易容易获得得较大的大的输出功率出功率 （（3））输出温度漂移比出温度漂移比较小 2、缺点、缺点 （（2））同同阻阻容容耦耦合合一一样，，变压器器耦耦合合低低频特特性性差差，，不不适适合合放放大大直直流流及及缓慢慢变化化的的信信号号,只只能能传递具具有有一一定定频率率的的交交流流信号。

信号 （（5））变压器器耦耦合合电路路体体积和和重重量量较大，大，不便于做成集成不便于做成集成电路路3. 光电耦合光电耦合 光电耦合是以光信号为媒介来实光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递，现电信号的耦合和传递，其特点是其特点是抗干扰能力强抗干扰能力强iDiCceuD+-iDiCuoRcU4.直接耦合 它它是是指指各各级放放大大电路路之之间通通过导线直直接接相相连接接图2-53所所示示为直直接接耦耦合合两两级放放大大电路路前前级的的输出出信信号号uo1，，直直接接作作为后后一一级的的输入信号入信号ui2图2-53  直接耦合两级放大电路 直接耦合直接耦合电路的特点：路的特点： 1、优点、优点 （（1））电路路中中无无大大的的耦耦合合电容容，，便便于于集集成成化化 （（2））频率率特特性性好好，，可可以以放放大大直直流流、、交交流流以及以及缓慢慢变化的信号化的信号 2、缺点、缺点 （（1））各各级放放大大电路路的的静静态工工作作点点相相互互影影响，不利于响，不利于电路的路的设计、、调试和和维修。

修 （（2））输出存在温度漂移出存在温度漂移 §2.5.4 多级放大电路的分析1.多级放大电路的电压放大倍数Au 图图2-54所示为多级放大电路的框图所示为多级放大电路的框图 图2-54  多级放大电路动态参数框图 2.多级放大电路的输入电阻Ri 多多级放放大大电路路的的输入入电阻阻Ri等等于于从从第第一一级放放大大电路路的的输入入端端所所看看到到的的等等效效输入入电阻阻Ri1 即：即：Ri=Ri1 3.多级放大电路的输出电阻Ro 多多级放放大大电路路的的输出出电阻阻Ro等等于于从从最最后后一一级（（末末级））放放大大电路路的的输出出端端所所看看到到的等效的等效电阻阻Ro末末即：即：Ro=Ro末末 注注意意：：求求解解多多级放放大大电路路的的动态参参数数Au、、Ri、、Ro时，，一一定定要要考考虑前前后后级之之间的的相相互互影影响响 （（1））要要把把后后级的的输入入阻阻抗抗作作为前前级的的负载电阻；阻； （（2））前前级的的开开路路电压作作为后后级的的信信号号源源电压，，前前级的的输出出阻阻抗抗作作为后后级的的信信号号源源阻抗。

阻抗§2.6 差差动放大放大电路路§2.6.1 零点漂移的概念 在在直直接接耦耦合合多多级放放大大电路路中中，，由由于于各各级之之间的的工工作作点点相相互互联系系、、相相互互影影响响，，会会产生零点漂移生零点漂移现象 所谓零点漂移，是指放大电路在没有所谓零点漂移，是指放大电路在没有输入信号时，由于温度变化、电源电压波输入信号时，由于温度变化、电源电压波动、元器件老化等原因，使放大电路的工动、元器件老化等原因，使放大电路的工作点发生变化，这个变化量会被直接耦合作点发生变化，这个变化量会被直接耦合放大电路逐级加以放大并传送到输出端，放大电路逐级加以放大并传送到输出端，使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动产生零点漂移的原因，主要是晶体三极管产生零点漂移的原因，主要是晶体三极管的参数受温度的影响，所以零点漂移也称的参数受温度的影响，所以零点漂移也称为温度漂移，简称温漂为温度漂移，简称温漂 §2.6.2 差动放大电路的基本形式 差差动放放大大电路路是是一一种种具具有有两两个个输入入端端且且电路路结构构对称称的的放放大大电路路，，其其基基本本特特点点是是只只有有两两个个输入入端端的的输入入信信号号间有有差差值时才才能能进行行放放大大，，即即差差动放放大大电路路放放大大的的是是两两个个输入入信号的差，所以称信号的差，所以称为差差动放大放大电路。

路1.电路构成与特点 图2-57所示所示为差差动放大放大电路的基本形式，路的基本形式，从从电路路结构上来看，它具有以下特点构上来看，它具有以下特点1）它由两个完全对称的共射电路组合而成2）电路采用正负双电源供电 RB1RB2+ +- -图2-57  典型基本差动放大电路 RL2.差动放大电路抑制零点漂移的原理 由由于于电路路的的对称称性性，，温温度度的的变化化对VT1、、VT2两两管管组成成的的左左右右两两个个放放大大电路路的的影影响响是是一一致致的的，，相相当当于于给两两个个放放大大电路路同同时加加入入了了大大小小和和极极性性完完全全相相同同的的输入入信信号号因因此此，，在在电路路完完全全对称称的的情情况况下下，，两两管管的的集集电极极电位位始始终相相同同，，差差动放放大大电路路的的输出出为零零，，不不会会出出现普普通通直直接接耦耦合合放放大大电路路中中的的漂漂移移电压，，可可见，，差差动放放大大电路路利利用用电路路对称称性性抑抑制制了了零零点漂移点漂移现象3.静态分析 当当ui1=ui2=0时，，由由于于电路路完完全全对称称，，VT1、、VT2的的静静态参参数数也也完完全全相相同同。

以以VT1为例例，，其其静静态基基极极回回路路由由-UEE、、UBE和和Re构构成成，，但但要要注注意意，，流流过Re的的电流流是是VT1、、VT2两两管管射射极极电流流之之和和，，如如图2-57.1所所示示，，则VT1管的管的输入回路方程入回路方程为：：UEE=IB1RB1+UBE+2IE1Re图图2-57.1 基本差动放大电路的直流通路基本差动放大电路的直流通路 RB2RB1 静静态时，，两两管管集集电极极对地地电位位相相等等，，即即UC1=UC2故故两两管管集集电极极之之间电位位差差为零零，，即即输出出电压uo=UC1-UC2=04.差模信号与共模信号 当两个输入信号当两个输入信号ui1、、ui2大小和极大小和极性都相同时，称为共模信号，记为性都相同时，称为共模信号，记为uic，即，即ui1=ui2=uic当ui1与与ui2大小相同但大小相同但极性相反时，即极性相反时，即ui1= -ui2时，称为差模时，称为差模信号，记为信号，记为uid 理想情况下，差放对共模信号理想情况下，差放对共模信号没有放大能力没有放大能力 输入信号输入信号ui1、、ui2的大小和极性的大小和极性往往是任意的，既不是一对差模信往往是任意的，既不是一对差模信号，也不是一对共模信号。

号，也不是一对共模信号 5.差模特性分析 图图2-57所示的典型基本差动放大所示的典型基本差动放大电路，在输入差模信号时，双端输电路，在输入差模信号时，双端输出的交流通路如图出的交流通路如图2-58所示 RB1RB2图2-58  基本差动放大电路差模输入时的交流通路  在在电路路完完全全对称称的的情情况况下下，，这两两个个交交流流电流流之之和和在在Re两两端端产生生的的交交流流压降降为零零，，因因此此，，图2-58的的差差模模输入交流通路中，射极入交流通路中，射极电阻阻Re被短路1）差模电压放大倍数Aud（2）差模输入电阻Rid（3）差模输出电阻Rod6.共模特性分析输入共模信号入共模信号时的交流通路如的交流通路如图2-59所示图2-59 共模输入时基本差放电路的交流通路  流流过Re的的交交流流电流流为单管管射射极极电流流的的两两倍倍，，所所以以共共模模输入入时的的交交流流通通路路中中，，射射极极电阻阻不不能能被被短短路路，，其其上有交流上有交流压降1）共模电压放大倍数Auc= 0（2）共模抑制比KCMR7.对任意输入信号的分析对任意输入信号的分析有输入信号有输入信号ui1和和ui2 且且ui1≠ ui2，也叫比较输入，也叫比较输入分解分解差模分量差模分量共模分量共模分量叠加叠加图2-58.1  带负载的差动放大电路 +--uid/2uid/2uic+-+-§2.6.3 差动放大电路的输入、输出形式 当当信信号号从从一一个个输入入端端输入入时称称为单端端输入入；；从从两两个个输入入端端之之间浮浮地地输入入时称称为双双端端输入入；；当当信信号号从从一一个个输出出端端输出出时称称为单端端输出出；；从从两两个个输出出端端之之间浮浮地地输出出时称称为双双端端输出出。

因因此此，，差差动放放大大电路路具具有有四四种种不不同同的的工工作作状状态：：双双端端输入入，，双双端端输出出；；单端端输入入，，双双端端输出出；；双双端端输入入，，单端端输出出；；单端端输入，入，单端端输出1.单端输入 单端端输入入可可看看成成是是比比例例输入入，，和和双双端端输入入并并没没有有本本质的的区区别，，可可以以直直接接利利用用双双端端输入入时的公式的公式进行行计算2.单端输出 单端端输出出的的输出出信信号号可可以以取取自自VT1或或VT2的集的集电极RL总结：总结：四种差动放大器动态参数特点四种差动放大器动态参数特点（（1）输入电阻）输入电阻Ri均为均为2(RB+rbe)（（2）双端输出时）双端输出时单端输出时单端输出时单端输入时单端输入时 输入信号为输入信号为ui ，则其差模输入电压，则其差模输入电压为为 uid= ui ，共模输入电压，共模输入电压uic= ui /2 ，在，在双端输出时，双端输入双端输出电路的双端输出时，双端输入双端输出电路的分析方法相同分析方法相同§2.6.4 恒流源式差动放大电路 考考虑采采用用恒恒流流源源来来代代替替原原来来的的Re，，因因为恒恒流流源源的的内内阻阻较大大，，可可以以得得到到较好好的的共共模模抑抑制制效效果果，，同同时利利用用恒恒流流源源的的恒恒流流特特性性给三三极极管提供更管提供更稳定的静定的静态偏置偏置电流。

流 恒流源式差动放大电路如图恒流源式差动放大电路如图2-64所示 图2-64 恒流源式差动放大电路 RB2B1IRIc3RVT4 接接入入恒恒流流三三极极管管后后，，抑抑制制了了共共模模信信号号的的变化 有有时，，为简化化起起见，，常常常常用用一一个个简化化的的恒恒流流源源符符号号来来表表示示恒恒流流管管VT3的的具具体体电路，如路，如图2-64.1所示图2-64.1  恒流源式差动放大电路的简化表示法 §2.7 实际应用用电路路举例例§2.7.1 高输入阻抗、低噪声前置放大电路 如图如图2.56所示，电路采用三级放大，所示，电路采用三级放大，三级之间均采用直接耦合方式三级之间均采用直接耦合方式 图2.56  高阻抗、低噪声前置放大电路§2.7.2 低阻抗传声器前置放大电路 图2.57所所示示为低低阻阻抗抗传声声器器前前置置放放大大电路路放放大大电路路为三三级放放大大，，第第一一级和和第第二二级之之间采采用用阻阻容容耦耦合合方方式式传递信信号号，，第第二二级和和第第三三级之之间用直接耦合方式用直接耦合方式传递信号信号。

图图2.57 低阻抗传声器前置放大电路低阻抗传声器前置放大电路 §2.7.3 单位增益缓冲器 图图2.58所示为单位增益缓冲器电路为所示为单位增益缓冲器电路为两对射极跟随器构成的单位增益缓冲器两对射极跟随器构成的单位增益缓冲器。