恒流源实现高增益放大

问题引入：

当我们要求保持静态工作点不变的情况下增强放大电路增益，应该怎么做？

以基本共射为例；

$$A_u = \frac{-βR_c}{r_{be}}$$

​ 当我们增大β，或者Rc的时候，放大倍数几乎是不变的，无济于事。

原因分析：

​ 以增大大 RC为例，一旦增大 RC，要保持静态工作点不变(kEc=UcQ)。则必须成比例降低 ICQ，即成比例降低IBQ，此时 $r_{be}=r_{bb'+β\frac{U_T}{I_{CQ}}}$也会近似成比例增大，导致 Au几乎不变。

$$A_u = \frac{-βR_c}{r_{be}}=\frac{-βR_c}{r_{bb'+β\frac{U_T}{I_{CQ}}}}=\cfrac{-βR_c}{r_{bb'+β\cfrac{U_T}{\cfrac{E_C(1-K)}{R_C}}}} \approx -\cfrac{E_C(1-K)}{U_T}$$

可见结果确实改变不了。

恒流源代替 RC，大幅度提升电压增益

​ 恒流源具有较小的静态电阻和较大的动态电阻。（当然用传统的旁路电容，也能够实现静态和动态的分配。但是增益上就不如恒流源理想）

图2.1 恒流源代替 RC 电路的图解分析

如图所示（画图方法——参考两部件串联图解方法）：

• 使用恒流源时，两管子的IC相互牵制（相等）。如图所示的绿线，IB在动态范围变化时，UCE的变化范围比较大。
• 使用RC时，UCE的变化范围比较小（如图所示的黑线）。（很明显，三级管是非线性元件，在放大区电阻很大10多k，电流变化一丢丢，那对应的电压变化，也是相当客观的）