07第七章 基本放大电路
第七章 场效应管及其基本放大电路
N沟道增强型MOS管的输出特性曲线
7
（3） uDS和uGS同时作用时
uDS一定，uGS变化时 给定一个uGS ，就有一条不同的 iD – uDS 曲线。
iD / mA 预夹断临界点轨迹 uDS = uGS - Uth 可变电阻区 7V
8 6 4 2 0 饱和区 6V 5V 4V uGS = 3V 截止区 0 5 10 15 20 uDS / V
低频跨导：
gm iD u GS
U
DS
夹断区（截止区）
常量
不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。
20
7.3场效应管的分类
工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
N 沟道 ( u GS ＜ 0， u DS ＞ 0 ) 结型 P 沟道 ( u GS ＞ 0， u DS ＜ 0 ) N 沟道 ( u GS ＞ 0， u DS ＞ 0 ) 场效应管 增强型 P 沟道 ( u GS ＜ 0， u DS ＜ 0 ) 绝缘栅型 N 沟道 ( u GS 极性任意， u DS ＞ 0 ) 耗尽型 P 沟道 ( u GS 极性任意， u DS ＜ 0 )
场效应管工作在恒流区的条件是什么？
17
3. JFET特性
iD / mA 可变电 阻区 -1V 恒流区 -2V -3V -4V -5V 0 (a) 输出特性曲线 夹断区 uDS / V UP -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 uGS / V (b) 转移特性曲线 预夹断轨迹 uGS = 0V iD / mA IDSS
各种场效应管的特性比较（2）
结构类型
工作 方式 增 强 型
电路符号
转移特性曲线
基本放大电路
基本放大电路基本放大电路是一种常见的电子电路，用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成，可以将输入信号的小幅度变化放大成足够大的输出信号。
基本放大电路既可以是直流放大电路，也可以是交流放大电路，下面将介绍一个简单的基本放大电路。
在一个简单的基本放大电路中，放大器是最重要的组成部分。
通常，放大器由一个电子管或晶体管构成。
在直流放大电路中，输入信号通过一个耦合电容进入放大器的输入端，然后经过一个电阻分压电路，得到需要的直流偏置电压。
接下来，信号经过放大器放大，并经过一个耦合电容输出。
输出信号可以连接到负载，如扬声器或其他设备。
在交流放大电路中，输入信号先通过一个耦合电容进入放大器的输入端。
然后，信号经过放大器放大，并通过一个电容耦合放大器输出。
输出信号可以连接到负载，如扬声器或其他设备。
与直流放大电路不同的是，交流放大电路还包括一个输入和输出的耦合电容，以阻止直流电流通过放大器。
基本放大电路还需要注意一些关键参数和性能指标。
其中，增益是一个重要的指标，用于衡量输入信号放大的幅度。
增益可以通过输入和输出电压之比来计算。
另外，频率响应也是一个关键指标，它描述了放大器在不同频率下的放大效果。
还有输出功率、输入阻抗和输出阻抗等参数，也需要根据实际需求进行选择和调整。
总的来说，基本放大电路是一种常用的电子电路，可以用于放大输入信号的幅度。
它通常由一个放大器组成，可以根据实际需求选择直流或交流放大电路。
在设计和调整基本放大电路时，需要考虑各种参数和性能指标，以确保电路的稳定性和性能。
基本放大电路是电子电路中最常见的一种电路，用于放大输入信号的幅度。
它可以根据信号的大小变化，通过增益倍数将其放大到更大的幅度，以满足不同应用的需求。
在基本放大电路中，放大器是最关键的组件，常见的放大器包括电子管放大器和晶体管放大器。
一般来说，基本放大电路可以根据信号的性质分为直流放大电路和交流放大电路。
直流放大电路主要用于放大直流信号，例如放大直流电压或电流。
基本 放大电路
第三节 多级放大电路
四、阻容耦合多级放大电路的分析
由两级共射放大电路采用阻容耦合组成的多级放大电路如 图7-17所示。
由图7-17可得阻容耦合放大电路的特点: (1)优点 因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态
工作点相互独立，互不影响。这给放大电路的分析、设计和 调试带来厂很大的方便。此外，还具有体积小、质量轻等优 点。 (2)缺点 因电容对交流信号具有一定的容抗，在信号传输 过程中，会受到一定的衰减。尤其对于变化缓慢的信号容抗 很大，不便于传输。此外，在集成电路中，制造大容量的电 容很困难，所以这种祸合方式下的多级放大电路不便于集成。
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第三节 多级放大电路
三、变压器耦合
我们把级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 其电路如图7-16所示。
变压器耦合的特点: (1)优点 因变压器不能传输直流信号，只能传输交流信号
和进行阻抗变换，所以，各级电路的静态工作点相互独立， 互不影响。改变变压器的匝数比，容易实现阻抗变换，因而 容易获得较大的输出功率。 (2)缺点 变压器体积大而重，不便于集成。同时频率特性 差，也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。
分压偏置共射极放大电路如图7-12 (a)所示，发射极电阻 RE起直流负反馈作用，在外界因素变化时，自动调节工作点 的位置，使静态工作点稳定。
分压偏置共射极放大电路的直流通路如图7-12 (b)所示电路
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第二节 共集电极电路
一、共集电极放大电路的组成
如图7-13 (a)所示，由于直流电源对交流信号相当于短路， 集电极便成为输入与输出回路的公共端，因此这个电路称为 共集电极放大电路，简称共集放大器，又称射极输出器它的 直流通路如图7-13 ( b)所示，交流通路如图7-13 (c)所示。
基本放大电路
§ 2.1共射基本交流放大电路 § 2.2放大电路的图解分析法 § 2.3静态工作点的稳定 § 2.4 微变等效电路分析法 § 2.5多级放大器 § 2.6差动放大器 § 2.7射极输出器
1
§ 2.1共射基本交流放大电路
1.放大的概念 电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放
大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大 电路。
2).uo>ui f 相同,相位相反. 3).Au=uo/ui=3/0.02=150
A u
= -150
30
2.输出端接有负载时的动态分析:
交流通路: RLˊ=RC//RL=2K
ic
uo= -icRLˊ
iC (mA)
ui
R
RC RL
iC
uo
3
B
1.5
Q
80μA 60μA 40μA
uCE=UCE+ICRLˊ=6+1.5x2=9(V)
静态工作点过Q点 连接AQ得交流负载线
从图中可知,当负载端开路时交直流负载线重合 交流负载线:动态时工作点移动的轨迹.
uCE=UCC-iCRC 当iC有最大值时uCE有最小值 当iC有最小值时uCE有最大值.
输入与输出反相
由上分析可知:1) iB=IB+ib iC=IC+ic uCE=UCE+uo
iC
Q
100μA
80μA 60μA 40μA
20μA
uCE
uo
t
uo信号波形
uo
t
称为饱和失真
38
§2.3静态工作点的稳定 一、温度对静态工作点的影响
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适 的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重 影响静态工作点。
第7章 基本放大电路 习题参考答案
第11章基本放大电路习题参考答案一、填空题：1. 放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。
2. 射极输出器具有电压放大倍数恒小于1、接近于1，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。
3. 放大器输出波形的正半周削顶了，则放大器产生的失真是截止失真，为消除这种失真，应将静态工作点上移。
4. 放大电路有两种工作状态，当u i＝0时电路的状态称为静态态，有交流信号u i输入时，放大电路的工作状态称为动态态。
在动态态情况下，晶体管各极电压、电流均包含直流静态分量和交流动态分量。
放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。
二、判断题1. 射极支路接入电阻R E的目的是为了稳定静态工作点。
（对）2. 射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。
（错）3. 分压式偏置共发射极放大电路是能够稳定静态工作点的一种放大器。
（对）三、选择题：1. 在共集电极放大电路中，输出电压与输入电压的关系是（C）A、相位相同，幅度增大；B、相位相反，幅度增大；C、相位相同，幅度相似。
2. 射极输出器是典型的（C）放大器。
A、电流串联负反馈；B、电压并联负反馈；C、电压串联负反馈。
四、问答题：1. 放大电路中为什么要设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？答：为了不失真地放大交流信号，必须在电路中设置合适的静态工作点。
若静态工作点高时，易造成饱和失真；若静态工作点设置低了时，又易造成截止失真。
2. 共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是什么？答：共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化，即让输出电压u0因R C上电压的变化而改变，从而使放大电路实现电压放大作用。
五、计算题2. 已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且β=50，试估算静态值I B、I C、U CE。
解：（a ）751)501(1007.012=⨯++-=B I （μA ） 75.3==B C I I β（mA ）825.3)1(=+=B E I I β（mA ） 75.01825.3275.312=⨯-⨯-=CE U (V) (b) BE B B C C B CC U R I R I I U ++⨯+=)( 1610)501(2007.012)1(=⨯++-=++-=Cb BECC B R R U U I β（μA ）8.0==B C I I β(mA) 84.310)016.08.0(12=⨯+-=CE U (V)。
第7章 基本放大电路
第七章基本放大电路7.1 共射放大电路7.2 放大电路的基本分析方法7.3 静态工作点的稳定7.4 射极输出器7.5 功率放大电路7.6 差分放大电路7.7 集成运算放大电路17.1 共射放大电路一、二、23一放大电路的基本概念能量守恒是宇宙的基本法则能量守恒是宇宙的基本法则，，为什么用扩音机说话时机说话时，，扬声器输出的声音比本人的声音大得多得多，，即扬声器能输出比本人说话时大得多的能量能量？？也就是说也就是说，，扬声器不仅得到放大的电压，也得到放大的电流也得到放大的电流，，即得到放大的功率即得到放大的功率，，这些能量来自何处这些能量来自何处？？如果把扩音机电源切断如果把扩音机电源切断，，扬声器还可以发声吗发声吗？？人不说话人不说话，，扬声器还发声吗扬声器还发声吗？？4为什么要对信号进行放大为什么要对信号进行放大？？原因很简单原因很简单，，信号太微弱信号太微弱，，不足以驱动负载动负载（（如喇叭如喇叭、、显示仪表显示仪表））毫伏级细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流只有皮安量级ApA 1210−5放大器电u ot放大作用实质就是一种能量控制作用放大电路是一种能量控制部件输 的 的 输出大6输 电输出电电电 电电R LR S•SU •iU •OU •iI •OI 放大电路放大电路的 法7放大电路的性能指标A 放大 放大（１）电压放大倍数••=iO u UUA （２）电流放大倍数••=iO i II A R LR S•SU ••iU •OU •iI •OI 放大电路8C 输出电∞===L s0ooo R U I U r &&r o 是表明放大电路带负载能力的指标是表明放大电路带负载能力的指标。
A 放大电路R SSU &o U &oI &++−−r oB 输 电R LR S•SU •iU •OU iI •OI 放大电路••=i i i IU r r i 衡量放大电路对信号源衰减程度的指标衡量放大电路对信号源衰减程度的指标。
基本放大电路课件
直流耦合放大电路
1
基本原理
学习直流耦合放大电路的基本工作原理和原理，以及如何设计这种电路。
2
工作状态
探讨直流耦合放大电路的工作状态，包括静态工作点和偏置电流。
3
组成部分
了解直流耦合放大电路的基本组成部分，如电容、电阻和晶体管。
直流管放大器
1 基本工作原理
2 稳定性分析
了解直流管放大器的基本工作原理，包括 放大管的类型和工作方式。
分析直流管放大器的稳定性问题，包括如 何选择合适的偏置点和阻容稳定网络。
交流耦合放大电路
1组成和Βιβλιοθήκη 作方式2了解交流耦合放大电路的组成部分， 如电容和变压器，以及它们在电路中
起到的作用。
基本原理
学习交流耦合放大电路的基本原理和 工作方式，以及如何避免直流偏置的 问题。
滤波器
主要作用和分类
了解滤波器的主要作用和不同类型，如低通滤 波器、高通滤波器和带通滤波器。
基本放大电路课件
欢迎来到基本放大电路课件！在这个课件中，我们将介绍电路放大器的定义、 分类及特点，放大电路的输入信号和输出信号，以及放大器的增益与带宽等 重要概念。
放大器的分类和特点
分类
了解放大器的不同类型，包括A类、B类、AB类、C类和D类放大器，并了解它们的特点和应 用。
特点
探索放大器的特点，如增益、输入阻抗、输出阻抗、噪音等重要参数，以及它们对电路性能 的影响。
RC耦合放大器
探索RC耦合放大器的基本原理和失真分析，以 及如何设计一个高性能的RC耦合放大器。
声音放大电路
让我们一起探索声音放大电路的基本特点和原理，了解如何设计一个优秀的 音频功放电路。
放大器的性能参数
第7章 基本放大电路习题与解答
第7章放大电路基础题解答习题A 选择题7-1在固定式偏置电路中，若偏置电阻R B的值增大了，则静态工作点Q将（）。
BA. 上移B. 下移C. 不动D.上下来回移动7-2在图7-5中，若将R B减小，则集电极电流I C、集电极电位U C分别是（）。
D A．减小、增大 B. 减小、减小 C.增大、增大 D. 增大、减小7-3在图7-5中的晶体管原处于放大状态，若将R B调到零，则晶体管（）。
CA.处于饱和状态B.仍处于放大状态C.被烧毁7-4图7-9中交流分量u o与u i、u o与i c、i b与i c的相位关系分别是是（）。
CA同相、反相、反相 B.反相、同相、反相 C.反相、反相、同相 D.反相、同相、同相7-5在共发射极放大电路中，（）是正确的。
BA．r be=U BE/i B B.r be=u be/i b C. r be=U BE/I B7-6在图7-17(a）所示的分压式偏置放大电路中，通常偏置电阻R B1( )R B2。
AA. >B. <C. =7-7图7-17(a)所示电路中，若只将交流旁路电容C E出去，则电压放大倍数| A u |（）。
AA.减少B.增大C.不变7-8射极输出器（）。
BA.有电流放大作用，也有电压放大作用B.有电流放大作用，没有电压放大作用C.没有电流放大作用，也没有电压放大作用7-9射极跟随器适合作多级放大电路的输出级，是因为它的（）BA. 电压放大倍数近似为1B. r i很大C. r O很小7-10在甲类工作状态的功率放大电路中，在不失真的条件下增大输入信号，则电源供给的功率、管耗分别是（）。
CA.增大、减小B.减小、不变C. 不变、减小D. 不变、增大7-11在共射放大电路中，若测得输入电压有效值U i=5mV时，当未带上负载时U＝1V，负载电阻R L值与R C相等，则带上负载输出电压有输出电压有效值'o效值U o＝（）V。
BA.1B.0.5C.-1D.-0.57-12在NPN型构成CE放大器，在非线性失真中，饱和失真也称为（）。
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7.2
二、分压式偏置电路动态分析
+UCC RB1 C1 RC C2 RL RE CE
画微变等效电路
& Ib
R'B
& Ic
& βI b
RL RC
& Ui
rbe
& Uo
ui RB2
u0
求电压放大倍数 求 输 入 电 阻 求 输 出 电 阻
& ′ U0 RL & = Au = −β & rbe Ui
26(mV) rbe = 300(Ω) + (1 + β ) I E (mA)
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rbe的量级从几百欧到几千欧。 的量级从几百欧到几千欧。
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#
7.2 二、动态分析
（一）三极管的微变等效电路 1. 输入回路 B E 2. 输出回路 由于有 等效为 B
B E
C
rbe
E
ic = β ib
iC C2 uC
uC uo
uo
t
t
& A=
& U0 & Ui
=−
U0 Ui
#
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7.2
实现放大的条件
1. 必须满足发射结正偏，集电结反偏。 必须满足发射结正偏，集电结反偏。 2. 正确设置静态工作点Q，使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点 ，使整个波形处于放大区。 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流 将变化的电压转化成变化的基极电流。 3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。 4. 输出回路 将变化的 ic 转化成变化的 uce，经电容滤波只输 出交流信号。 出交流信号。
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#
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7.2
(四) 输入输出电阻的计算
对于为放大电路提供信号的信号源来说， 对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电路是负 这个负载的大小可以用输入电阻来表示。 载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。 输入与输出电阻的定义：
& Ii
& Ib
& Ic
β I&b
RL
RC
ri = RB // rbe ≈rbe
UCE = UCC − IC ⋅ RC − I E ⋅ RE
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#
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例：已知β=50， EC=12V， RB1=7.5kΩ， RB2=2.5kΩ， RC=2kΩ， ， ， Ω Ω Ω RE=1kΩ， 求该电路的静态工作点。 Ω 求该电路的静态工作点。 +UCC RB1 C1 RL u
ib
rbe
E
E
β ib
E
c
rce
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#
7.2
RB C1 +
(二) 放大电路的微变等效电路 二 +UCC + C2 RL
RC
ib ui RB rbe
ic β ib
RL u o
RC
#
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7.2
(三) 电压放大倍数的计算 三
& Ii
& Ui
RB
& Ib
rbe
依UBE 求出 IBQ
IB
IBQ
Q
Q
IBQ
UBE UBE
Q点与横轴 交点为U 交点为 CEQ
UCEQ
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UCE
#
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7.2
图解分析法------动态分析 动态分析 图解分析法
IB
也会引起 ic 很大的变化
IC uCE怎么变化
ic t Q Q QQ Q Q Q Q ib t
ib t
Q
U CC 12 IB 解：= R = 300 = 0.04 mA = 40 µA B IC = β I B = β I B = 37.5×0.04 =1.5 mA 请注意电路中 B 请注意电路中I
U CE = U CC − I C RC = 12 − 1.5 × 4 = 6 V
一般地，工作点值在各区时有如下具体标志： 一般地，工作点值在各区时有如下具体标志： 放 大 IC（1~2 mA) 区 U ≈U /2 CE CC
i
UB
RB2 ≈ U CC = 3 V R B1 + R B 2
RC
C2
U B − U BE IE = = 2.3mA RE
I C ≈ I E = 2.3mA
IE 1+ β
RB2
IB =
uo
=
2.3 51
= 45.1µA
RE CE
U CE = U CC − I C RC − I E RE = 12 − 2.3 × 2 − 2.3 × 1 = 5.1V
(1) 输出端相当于一个受 b 控制的电流源。 输出端相当于一个受i 控制的电流源。 26 ( mV ) rce的含义？ (2) 考虑 uCE对 iC的影响，输出端应并联一大电阻 ce。 的含义？ I E ( mA ) 的影响，输出端应并联一大电阻r Rce值很大，可略 值很大， B C
B
rbe = 300 ( Ω ) + (1 + β )
B
C
E 当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。 1. 输入回路 当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。
rbe
u be ∆ u BE = = ∆ iB ib
B E
对输入的小交流 信号而言， 信号而言，三极 管相当于电阻r 管相当于电阻 be。 B
即： ∆uBE uBE
等效为
rbe
E
对于小功率三极管： 对于小功率三极管：
+UCC C2
ui
RB
RC
RL
u0 #
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7.1.3
各点 波形
放大电路的基本工作过程
+ UCC
RC RB t C1 iB
点击 祥看
iC
iC C2 uC
uC uo
ui
iB ui t t
uo
t
t
结 论
输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、 输入微弱正弦信号，经三极管放大后，输出同频、反相、放大的正弦信号
+UCC RB1 B RB2 I1RC IB T I2 RE
I 2 >> I B
U CC I1 ≈ I 2 ≈ RB1 + RB 2
RB 2 UB ≈ U CC RB1 + RB 2
U E = U B − U BE
UB −UBE UB IC ≈ IE = ≈ RE RE
直流通路
IB =
IE 1+ β
#
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7.2 IB ib tI
BQ
工作点不合适， 工作点不合适， 会引起波形失真
IC
ic
ib t t
UCE
Q
UBE UBE
uce
ui
t
波形发 生失真
#
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t
7.2
§7.2 放大电路的等效电路分析法 估算法 静态分析 图解法
放大 电路 分析
微变等效电路法 动态分析 图解法
会引起 ib很 大的变化 假设u 假设 BE有一 微小的变化
ui
t
UBE
Q点这
样变化
UCE
波形有无 失真？ 失真？
uce
uce相位如何
uce与ui反相！
放大倍数 ？
t
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#
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7.2
各点波形
+UCC
RC RB t C1 iB
ui iB ui t 电压放大倍数？ 电压放大倍数？ t
iC
1. 静态工作点稳定的原理 本电路稳压的过程 实际是由于加了R 实际是由于加了 E 负反馈过程 形成了负反馈 形成了负反馈过程
RL u
i
RB2
T uo
RE CE
IC IC
UE
UBE
IB
#
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RE射极直流 负反馈电阻
CE 交流旁 交流旁 路电容
7.2
一、分压式偏置电路静态分析 分压式偏置电路静态分析
计算机仿真 #
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7.2
§7.2.2 放大电路的等效电路分析法
（宜采用估算法） 宜采用估算法）
一、 静态分析
静态分析目的： 静态分析目的：求出电路的静态工作点值
+UCC RB RC 工 作 点 值
根据直流通道估算
U CC − U BE U CC − 0.7 = IB = RB RB
电子技术
第七章
基本放大电路
龚淑秋 李忠波制作
1
第七章 放大电路基础
§7.1放大电路的性能指标 放大电路的性能指标 §7.2 基本放大电路的分析
放大电路的等效电路分析法 静态工作点的稳定
§7.3 射极输出器 §7.4 多级阻容耦合多级放大电路
#
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§7.1 放大电路的性能指标
ri = RB1 // RB2 // rbe
和IC 的数量级。 的数量级。
IB（20~50μA）
饱 mA以上) 以上 和 IC（2.5 mA以上) 区 U ≈0.3V CE
IB（60μA以上） 以上）
截 止 IC 很小 区 UCE ≈UCC
首 页
IB 10μA以下
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