P14-基本共射放大电路的动态分析

上题！

一.静态

电位分析法，郑老师强推，你分析一个元件一个元件，你永远不会错，一个元件很简单，电压U等于I乘以R,或者说一个元件的电压是一个元件两端的电位差，这些概念都非常清晰，所以我们一个一个来。

这样改是为了和我们讲一下电位分析法，下面会改回来。

根据第一个Vcc的表达式，我们可以求出IBQ，有β了，我们可以把IEQ也求出来；如果有需求UCEQ，ICQ，后续都可以求出来，对于UCEQ再用电位分析法分析一下UCEQ那一根电路列出等式求解就可以了。

直流通路的两个使命：

1.三极管是否处于放大状态下，按理说我们应该先判断一下

2.它在怎样一个静态工作点下，推出rbe是多少，推出rbe是多少之后，直流推出舞台，它的使命完成了

二.动态

（1）交流通路

把所有的直流置零，相当于把原点移动到静态动作点，之所以要移动是因为我们线性元件的含义是“过原点的一个直线”，这个移动是虚拟的；把所有的耦合电容，短路。只有在交流通路的情况下我才能把三极管等效为简化的h参数，坚决不能出现，你这里既有rbe，又有Vcc。

（2）简化的h参数等效

（3）电压放大倍数Au

Q：为什么和这四个量有关？

A：动态的UBE变成动态的ib的时候，它和rbe相关；我动态的ib去产生动态的ic是和β相关的；动态的ic变成一个动态的输出和上面接多大的ic相关，当然这是开环的情况；当我接入负载的时候，负载对输出也有影响。哦，为啥前面有个负号？因为输出就是UCE，UCE=Vcc-ic*rc，反向了，所以，会带一个负号。

这里的每一个值都表明了一个历程。

Q：好，下面输入电阻怎么求？

A：Ri=RB//rbe

Q：算输入电阻的时候考不考虑RL

A：输入电阻Ri什么含义？是对于这个信号源来说后面一大堆负载，RL对于信号源来说也是拉着的一节车厢，所以要算！

而一旦Ri确定下来，Us和Ui的关系也就确定下来了

现在再出一道题：现在有两个放大电路，电压放大倍数Au都是100倍，Us=20mA，Rs=1kΩ，输入电阻分别是2kΩ和100kΩ，请问谁的输出电压U0大？

输入电阻为100kΩ的输出电压更大，这也是我误解的地方，Ri大了，ib不一定小啊，ib看的是rbe的大小，但Ri大了，在和Rs分压的竞争中分到的电压实打实是更大了，Ui近似等于20mv，最后结果前者的放大结果是0.667V，后者放大出来的结果是2V.

如果你前端是这种电压型信号源，你的输入电阻最好要大一点。

下面我们来看输出电阻，输出电阻站在负载往前看进行戴维南等效的内阻，或者看端口电压和端口电流的关系，等效完之后的电路，输出电阻和负载时串联的不是并联的。

信号源置零，ib电流等于0，受控源电流等于0断路了，从负载看过去，输出电阻是Rc。

Rc越小，前端的信号源越接近电压源，越能稳定输出电压；Rc越大，越能稳定输出电流。

P15-Q点稳定的放大电路和基本共集放大电路

2.4放大电路Q点的稳定

2.4.1必要性

温度升高β和ICEO都会上升，这几个条件合成之后你会发现Q点上升；同样道理，温度下降它也会下降：

温度下降Q点进入截止区，输入信号尾巴被砍了到右边这边就变成脑袋被砍了，这个就叫做截止失真。

对于Q点上升，iB变大，对iB波形没有什么影响，对ic有，ic有上限，超过了达不到，造成ic头部被削平，造成u0的底部被削平。

以上都是静态工作点变化造成的失真，而温度也能引起静态工作点变化，所以也可以造成失真。

一.对Q点的影响

①温度对Q点产生影响

②电源的波动对Q点产生影响

③元器件的老化对Q点造成变动

对于电源的波动我们可以用稍微好一点的电源来抑制一下，我可以克服，我可以让它的波动变得小，一旦变得小就可以忽略了；对于元器件的老化我们可以再出场之间就把元器件做老化，老化期很长，在老化期里面变动是很小的，让前面的先老化，后面就可以用很长时间，所以出厂前先预老化，让参数稳定了再出厂。但是“温度”我们是真没办法，只能从电路结构上控制它。

二.稳定Q点的思路

我们解决一个问题的思路不是拿过一个电路欣赏，欣赏绝对没有自己做不出来再看别人的思路觉得好，自己做不出来才会觉得这个电路真好，直接给你你不珍惜的。

怎么样才能解决？温度上升我ic也会上升，跟着温度在跑，但是我能不能弄出抑制它的办法，温度上升的时候他也变化了，这个值的变化会引起ic的下降？

什么东西能够抑制ic的变化，或者说什么东西引起ic的变化？ib！谁又控制ib的变化？UBE！

所以我想让ic往上涨的时候UBE往下降

加电阻！在E和接地点之间加一个电阻！

RE在输入和输出之间产生了一个纽带，把输出的变化量引入到输入哪里，输出转了一圈引回来了。把输出引回到输入，使得输入产生变化，从而影响输出的，这样一个状态叫做反馈。

问题来了，这样我加一个电阻，那B点的电位就不变了吗？不，它变了，但是加了电阻之后变化就不大了。

那变化能不能更小一点？

我们让新加的电阻的电路上的电流IB2远远大于Ib，如此B点（图中的点）的电位近似于是RB1和RB2这两个电阻的分压.，于是UB趋向于稳定。这样就构成了一个静态工作点稳定的放大电路。

但是我有疑问，我如果这个时候把RE去掉，这样的话电路还稳定嘛？

刚刚老师讲的是阻容耦合式电路，那我要是直接耦合怎么设计电路呢？

由于电源单独一路，不能直接将电容换成导线，不然电流就不走三极管了，还得加个电阻，如图所示这样画，是对的。但是太麻烦，怎么化简呢？

对于这个电路化成直流通路的时候

嘿嘿，你并联和不并是一样的，直接把RB2掰过去就行。

再把负载处的电容换成导线就是直接耦合放大电路下的静态工作点稳定的放大电路了。

2.4.2 Q点稳定的电路

一.构成

一个阻容耦合式电路；一个直接耦合式电路，如上图所示。

二.对这个电路进行分析

①直流通路分析所有的静态

用戴维南等效，把电路变成这个样子，用电位法列出Vcc'那条电路的等式

根据等式就可以把IEQ求出来，在之后就可以把rbe求出来了，之后再动态分析。

但是一对矛盾出现了，从直流来说我想稳定静态工作点，我RE越大越好，RE越大越灵敏，变一点Ic，UE啪的就上去了，这样杠杆作用最强；但是动态你要放大啊，你RE大了放大不了多少还可能下降。

那我们有什么办法消灭RE又不影响静态工作点的稳定吗？有！加一个电容Ce

反应到电路图上就是这样：

加一个电容就重新回到我们的基本共射状态，也只有阻容式耦合电路可以这样干，但阻容式耦合电路这样的电路集成不了，一个电路里面就有三个电容，一个集成电路成千万上亿，放不下。

那现在如果不加电容有什么办法把RE电阻干掉？

有，差分放大电路！第三章会学！静态的时候RE当两倍用，动态的时候RE没了！郑老师十分赞赏这个电路。

为什么叫基本共射？因为输入是从B，输出是从C，共用发射极。

从E输出，这个电路的好处在于，我输出用RE就不用再干掉RE了，

共用集电极，怎么共用？动态电路集电极接地，共用接地。

是不是很别扭？能不能解个套？

这就是共集电极放大电路的h参数等效

上面那个U0乘的电阻应该是RE//RL，下面那个RE也是RE//RL，老师笔误，后面改了；

至于Ui为什么是两个电阻的分压相加而不是相减，很奇怪，他们电流方向是相反的不是吗？不是的，根据共集电极放大电路，ib电流和ie电流是相同的，输出回路和输入回路共用的甚至还是发射极，唯一的区别就是负载接的位置不一样，这样理解Au的式子就没什么问题了，但是我总觉得这样理解不对，我是不是理解错了？

共集电极放大电路的放大倍数Au<1，但是趋向于1，算出来都是0.98，0.99。

这个电路没有放大电压，它在跟随，跟Ui同相位，同大小，它是射极输出，所以又叫做射极输出器，又叫它射极跟随器。

问题来了，它真的没放大吗？放大了，Ib变成了IE，最后放大落在了功率上。

我们再来看看输入电阻，现在RL，负载，成了输入电阻Ri的一部分了，比我们基本共射放大电路的Ri要大的多：

射极输出器的输入电阻比较大，我可以到第一级抢电压型信号源的信号

对于输出电阻它的求法，我们是站在负载RL的角度去看的，是不包含RL的，把信号源置零，RB被短路掉，

说实话，我不是很明白为什么把rbe缩小（1+β）倍，而不是让RE扩大（1+β）倍？（知道为什么我把结果放在评论区好了）

这样下来R0计算出来就非常小了，就几十Ω那么大，也就是说它输出的电压的稳定性将非常好。

总结：射极输出器是非常有用的，它放大了功率，增大了输入电阻，减小了输出电阻。