3-2三种基本组态放大电路
RC
+
+VCC C3 C1
+ C2
RB2
+ RE
RS + us
+ RL uoຫໍສະໝຸດ + u s
RS RE
RC
RL
+ u s
RS
ii ie + ui Rib E
ic
rB ib RC RL
E
io + uo
特点：
1. Au 大小与共射电路相同。 2. 输入电阻小，Aus 小。
Ri
Ri
Ro
3.2.4 场效应管放大电路
i+ u
us = 0
u u i = iRE – ib – ib Au 1 (1输入输出同相 ) RE rbe RS 射极输出器特点 Ri 高 ) ( rbe RS u u Ro 低 Ro RE // u u i 1 ) /(1 RE ( rbe RS ) 用途：输入级 输出级 中间隔离级
Ro = RC = 3 k
去掉旁路电容 CE 时： +VCC RB1 RC C2 C1 + + RS RB2 us
+
ii
ib
rbe
ic
RL Au rbe (1 ) RE 既稳定“Q”，Au 又较大的电路
RE
RL
+ uo
+ ui RB1 RB2
ib
R
C
RE
RL
+ ui RB1 RB2
ib
R
C
RL
+ uo
Ri Ri 小信号等效电路
Ri R'B //[rbe (1 ) RE ] 3. 输出电阻
Ro = RC
例 3.2.1 = 100，RS= 1 k，RB1= 62 k，RB2= 20 k, RC= 3 k，RE = 1.5 k，RL= 5.6 k，VCC = 15 V。 求：“Q”，Au，Ri，Ro。 [ 解] +V
3.2.3 共基极放大电路
RB1
一、求“Q”(略)
二、性能指标分析 uo ib RL RL Au ui ib r be rbe ib rbe r be ui Ri ie (1 )ib 1 rbe Ri RE // (1 ) Ro = RC
三种组态： 共源、共漏、共栅 特点： 输入电阻极高， 噪声低，热稳定性好 一、直流偏置电路 1. 自给偏压电路
+VDD RD C 2 D + G RG R S S + CS
栅极电阻 RG 的作用： (1)为栅偏压提供通路 (2)泻放栅极积累电荷
+ 源极电阻 RS 的作用： uo
C1
+ ui
提供负栅偏压
RB1 C1
+
RC
C2
CC
+
RS + us RB2
RE
1)求“Q” + 20 15 RL uo U 3.7 ( V ) BQ + 20 62 CE 3.7 0.7 I CQ I EQ 2 (mA ) 1.5
I BQ 2 / 100 0.02 (mA) 20 (A)
输入电阻： ui ui Ri ui ui ii RB rbe (1 ) RL
电压放大倍数：
] RB // [rbe (1 ) RL
ii
ib
ic
ii
R
s
ib
rbe RB RE
ic
输出电阻：
+
R
us
s
rbe ib RB + RE RL uo
ib
IC
方法 2：利用戴维宁定理求 IBQ
RC IBQ
RC
+ – VCC
RB1 RB2
RE
+ VCC –
RB + – V CC
RE
+ VCC –
VCC RB2 V'CC RB1 RB2 RB1 RB2 RB R B1 // RB2 RB1 R B2 U BEQ VCC I BQ (1 ) RE RB
++ C2 I + RS u EQ + + i RL uo us – RE –
–
2)求 Au，Ri，Ro Rbe = 200 + 26 / 0.027 1.18 (k) RL= 1 // 1 = 0.4 (k) (1 ) RL Au 0.98 rbe (1 ) RL
+ uo
1)静态工作点“Q”不变 2)求 Au、Aus 、Ri、Ro
100 3//5.6 1.3 1.5 101 1.5 Ri 13.8( 1.3) Aus Au 1.2 Ri Rs 1 13.8 Ri RB1 // RB2 // [r be (1 ) RE ] 20 // 62 // [1.5 101 1.5] 13.8 (k)
100 3//5.6 RL Au 130 rbe 1.5 Ri RB1 // RB2 // rbe 20 // 62 // 1.5 1.36 (k) ui Ri 1.36( 130) Aus Au Au 75 us Ri RS 1 1.36
重点与难点 放大电路的性能分析方法
3.2.1 共发射极放大电路 一、 电路组成 VCC(直流电源)：
RB1 RC
+
+
+VCC
C2 RL CE + uo
C1 + + RS + ui R R us B2 E
• 使发射结正偏，集电结反偏 • 向负载和各元件提供功率 C1、C2(耦合电容)： • 隔直流、通交流 RB1 、RB2(基极偏置电阻)： • 提供合适的基极电流
调整电阻的大小，可获得： UGSQ > 0 UGSQ = 0 UGSQ < 0
例 3.2.4 已知 UGS(off)= 0.8 V，IDSS = 0.18 mA，求 “Q”。
200 k C1 10 k RG1 D +24V RD C
2
+
64 k
ui
G S R R 1 M + G3 2 k L RG2 10 k
RC RB1 RB2 RE
+ RL uo
1. 电压放大倍数 uo ib RL Au ui ib [rbe (1 ) RE ]
交流通路
ii ib
rbe RE
ic
源电压放大倍数 uo ui uo Ri Au Aus us us ui Rs Ri 2. 输入电阻
u uS 0 Ro i RL
i RE
RS = Rs // RB
例 3.2.2 =120，RB = 300 k，rbb= 200 ，UBEQ = 0.7 V RE = RL = Rs = 1 k，VCC = 12V。求：“Q ”，Au，Ri，Ro。
RB
C1 IBQ +VCC
U CEQ 15 2( 3 1.5) 6 ( V )
RB1 C1 + RS RB2 us
RC
+VCC C2
+
I BQ 20 (A)
2)求 Au，Ri，Ro ， Aus
+
RL
+
RE
+ uo
CE
r be 200 26 / I BQ 200 26 / 0.02 1 500
三、性能指标分析
RB1 C1
+
+ RS RB2 us
1. 电压放大倍数 +VCC uo ib RL RL RC C2 Au ui ib rbe rbe + + RL uo 源电压放大倍数 + RE CE Ri Au uo uo ui ui Aus Au Rs Ri us ui us us ic
U GQ
+ CS
+ uo5 k U GSQ 5.8 (10 2) I DQ
24 64 5.8 (V) 200 64
5.8 12I DQ
0 .8
I DQ I DSS (1
U GSQ U GS(off)
Ro = RC = 3 k
3.2.2 共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器) 一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 RB +VCC
ii
+
C2
RL
ib
RB
ic + R uo
L
++ RS uIEQ + i us – RE
–
+ uo
–
+ Rs
RE
交流通路
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB +(1+ RE]
漏极电阻 RD 的作用： 把 iD 的变化变为 uDS 的变化 UGSQ = UGQ – USQ = – IDQRS
2. 分压式自偏压电路
+VDD
C1
RG1
RD C 2 D + RL
+ ui
三种基本组态放大电路比较
2.6 共集电极放大电路和共基极放大电路
2.6.1 共集电极放大电路 2.6.2 含信号源内阻的共集电极放大电路 2.6.3 共基极放大电路 2.6.4 三种基本组态放大电路比较
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
2.6.4 三种基本组态放大电路比较
+ +
_
+ +
T
+ +
3）共基极放大电路特点是频率特性好，常用于
宽频带放大器及高频放大器中。
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
小结：
三极管放大电路的分析
共射极放 大电路
共集电极 放大电路
共基极放 大电路
静态 动态
估算法 微变等效电路法
模拟电子技术
谢 谢！
模拟电子技术
RC RL uo _
•
模拟电子技术
+ +
T + _
2. 晶体管及放大电路基础
（2） 画微变等效电路
微变等效电路
ui
RB1 RB2
T
RC RL uo
•
ii
ib b c
ic
ui
RB rbe
ib
RC
RL
（3） 计算动态输入电阻 uo
e
Ri
Ro
图中
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
（4） 动态性能分析
固定式偏置静态分析步骤：
三步法！
VCC – UBEQ
(1) IBQ =
RB+(1+ )RE
(2) ICQ = IBQ (3) UCEQ ≈ VCC – ICQ (RC +RE)
场效应管三种组态放大电路特点
场效应管三种组态放大电路特点
场效应管有三种组态放大电路，分别是共源放大电路、共漏放大电路和共栅放大电路。
它们各有不同的特点：
1. 共源放大电路：
特点：输入信号加在栅极上，输出信号从漏极取出。
共源放大电路具有较高的电压增益和较低的输入电阻，适用于中等频率范围内的放大应用。
它的输出信号相位与输入信号相位相反。
2. 共漏放大电路：
特点：输入信号加在栅极上，输出信号从源极取出。
共漏放大电路具有较低的输出电阻和较高的电压增益，适用于低频范围内的放大应用。
它的输出信号相位与输入信号相位相同。
3. 共栅放大电路：
特点：输入信号加在源极上，输出信号从漏极取出。
共栅放大电路具有较低的输入电阻和较高的电压增益，适用于高频范围内的放大应用。
它的输出信号相位与输入信号相位相同。
总体而言，场效应管三种组态放大电路的特点是根据输入和输出信号的接入方式、电阻和电压增益等参数来区分的。
不同的组态适用于不同的频率范围和应用场景。
第三章 基本放大电路
输出
话筒
放
大
器
喇叭
应用举例
直 流 电 源
基本放大电路
输入 放大器 输出
1、定义：放大电路的目的是将微弱的变化信 号不失真的放大成较大的信号。。
2、组成：三极管、场效应管、电阻、电容、电感、 变压器等。 3、特点：
①输出信号的功率大于输入信号的功率；
②输出信号的波形与输入信号的波形相同。
基本放大电路
RC
ui
T
C2
RL
基本放大电路
3.2.2 放大器中电流电压符号使用规定含义 “小大” uBE—小写字母，大写下标，表示交、直混合量。 “大大” UBE — 大写字母，大写下标，表示直 流量。 “小小” ube—小写字母，小写下标，表示交流分量。
“大小” Ube—大写字母，小写下标，表示交流分量有效值。 uA
电路改进：采用单电源供电 +VCC RC C1 T
可以省去
C2
RB VBB
基本放大电路
+VCC RB C1 T RC C2
单电源供电电路
基本放大电路
（1）电路的简化
C1
ui （2）电路的简化画法
VCC
RB
C1
只用一个电源，减 少电源数。
T
C2
RL
RB
RC
VCC
uo
uo
不画电源符号， 只写出电源正 极对地的电位。
T
I CQ
U CEQ
(b) 首先画出放大电路的交流通路
基本放大电路
VCC
交流通路
三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路
)
第3章 放大电路基础
3.2.2 共集电极放大电路 (射极输出器、射极跟随器)
一、电路组成与静态工作点
IBQ RB +VCC IBQ= (VCC – UBEQ) / [RB +(1+ RE]
C1
+ RS +u+Ii EQ us – RE
–
交流通路 ii ib
C2 +
RL
ic
+ uo
100 3//5.6 1.3
2）求 Au、Aus 、Ri、Ro
1.5 1011.5
Aus Ri
Ri Ri RB1 //
RRsB2A/u/[rbe131.(81(131.8.3))RE ]1.2
20 // 62 //[1.5 1011.5] 13.8 (k)
Ro= RC= 3 k
第3章 放大电路基础
uo ui
ui us
ui us
Au
Ri Au Rs Ri
+
ui
RB1 RB2
RC RL
小信号等效电路
ii
ib
ic
+ ui
RB1 RB2 rbe
ib
R
C
uo 2. 输入电阻
Ri
ui ii
RB1 // RB2 // rbe
+ 3. 输出电阻 Ro= RC
RL uo
Ri
Ro
第3章 放大电路基础
当没有旁路电容 CE 时： 1. 电压放大倍数
Ri Rs Ri
Au
2. 输入电阻
Ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
Ri R
3放大电路基本知识
V1
V2
ui2
VEE IEE = (VEE – UBEQ) / REE
REE
ICQ1 = ICQ2
ICQ1
RC uo
RC
UCQ1 UCQ2
+VCC
ICQ2
(VEE – UBEQ) / 2REE UCQ1 = VCC – ICQ1RC
f
效率
=
最大输出功率Pom 直流提供功率PDC
三种基本组态放大电路
共发射极放大电路
一、 电路组成
RB1 RC
C1 +
R+ S us
+ ui RB2 RE
+VCC
C2
+
+
RL uo
+
CE
VCC(直流电源)：
• 使发射结正偏，集电结反偏 • 向负载和各元件提供功率 C1、C2(耦合电容)： • 隔直流、通交流 RB1 、RB2(基极偏置电阻)： • 提供合适的基极电流
差分放大电路的工作原理
一、电路组成及静态分析
特点：
RC
RC
uo
VCC
a. 两个输入端， 两个输出端；
ui1
V1
V2
ui2
b. 元件参数对称；
REE
VEE c. 双电源供电； d. ui1 = ui2 时，uo = 0
能有效地克服零点漂移
RC
RC
uo
VCC VEE = UBEQ + IEEREE
ui1
Ri 6 000
ii 3 A
ui 18 mV
600 16.7 A 10 mV
60
30 A 1.82 mV
三极管的三种基本放大电路
二、性能指标分析
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + β ) RE] ICQ = β I BQ UCEQ = VCC – ICQRE
−
−
−
rbe β ib RB + RE RL uo
−
R'L = RE // RL
第3章 放大电路基础
一、电路组成与静态工作点
IBQ C1 + RB +VCC C2 RL
Ri
R’i
例3.2.1 β =100, RS= 1kΩ, RB1= 62kΩ, RB2= 20kΩ, RC= 3kΩ Ω Ω Ω Ω RE = 1.5kΩ, RL= 5.6kΩ, VCC = 15V。求：“Q ”, Au, Ri, Ro Ω Ω 。 [解] 1）求“Q” 解 ） +VCC 20 × 15 RB1 RC C2 U BQ = ≈ 3.7 ( V ) C1 + 20 + 62 + + RL 3 .7 − 0 .7 uo I RS = 2 (mA ) + CQ = I EQ = + RB2 RE us 1 .5 CE − − I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 µA U = 15 − 2( 3 + 1.5) = 6 ( V ) 2）求 Au、Ri、Ro 、 Aus CEQ ）
–
RE = RL = Rs = 1 kΩ, VCC = 12V。求：“Q ”、Au、Ri、 Ω 。 、 Ro [解] 1）求“Q” +VCC 解 ） IBQ RB C1 IBQ = (VCC – UBE) / [RB + (1+ β ) RE]
β =120, RB = 300 kΩ, r’bb= 200 Ω, UBEQ = 0.7V Ω
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数／输入电阻／输出电阻组态三：共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2．6．1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出，因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图（a）电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、电压放大倍数由上图（a）可得Re’=Re//RL由式（2．6．4）和（2．6．5）可知，共集电极放大电路的电流放大倍数大于1，但电压放大倍数恒小于1，而接近于1，且输出电压与输入电压同相，所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2．6．1（b）可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见，射极输出器的输入电阻等于rbe和（1＋β）R、e相串连，因此输入电阻大大提高了。
由上式可见，发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路，需乘（1＋β）倍。
五、输出电阻在上图（b）中，当输出端外加电压U。
，而US=0时，如暂不考虑Re的作用，可得下图。
由图可得由上式可知，射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻（）除以（1＋β），因此输出电阻很低，故带负载能力比较强。
由上式也可见，基极回路的电阻折合到发射极，需除以（1＋β）。
2．6．2共基极放大电路上图（a）是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见，发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置，集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置，从而可以使三极管工作在放大区，因输入信号与输出信号的公共端是基极，因此属于共基组态。
放大电路三种组态
三种组态
16
共基极放大电路
2、动态分析
画出电路的交流 通路 （1）电压放大倍数
.
.
Ie
Ic
V
＋
e
c
＋
RS
.
b
＋
Ui Re .
US
Ib
Rc
. Uo
RL
－－
－
ui ibrbe
u oib(R C//R 、放大电路的三种组态
1、共发射极放大电路
2、共集电极放大电路
共集电极放大 电路
RB C1+
+
Rs
u
s
+ －
ui －
+UCC
V +C2
+
RE
RL uo
－
3、共基极放大电路
共基极放大电 路
2020/4/8
三种组态
2
二、共集电极放大电路（射极输出器）
C1+ ui
＋UCC RB
注意： 1、Au为正值，ui与u0相位相同 2、ui≈ u0，电压并没有被放大 3、u0是由射极输出的，所以共集电极放大电路又称为“射极 输 出器”。 4、因ie=(1+β)ib，说明电路仍有电流放大和功率放大作用。
2020/4/8
三种组态
8
Ii B
Ib
Ic C
+ Rs
+ Ui
Us
－－
I1 rbe
共同的交流“地”端，因此称之为 共集电极放大电路。
ui RB
ib βib
rbe
RE RL u0
2020/4/8
三种组态
5
Ii B
Ib
第2章晶体管及其基本放大电路自测题习题解案08829
第2章 晶体管及其基本放大电路2.1 知识点归纳1. 晶体管的类型及工作状态晶体管有NPN 、PNP 两种类型，它们均有三个工作区：放大区、饱和区和截止区。
主要有三种工作状态：放大状态（发射结正向偏置、集电结反向偏置）、饱和状态（发射结正向偏置、集电结正向偏置）、截止状态（发射结反向偏置、集电结反向偏置）。
（1）根据管脚电流判别晶体管的工作状态方法如表2-1所示（2）根据工作电压判别NPN 管的工作状态方法如表2-2所示。
PNP 管工作电压的极性和各极电流方向与NPN 管相反。
2. (1) 晶体管的电流关系① 晶体管三个电极的电流关系为：B C E I I I +=② 工作于放大状态时B C I βI ≈B E )1(I βI +≈其中B I 最小、C I 居中、E I 最大。
对于NPN 管：E I 流出晶体管，B I 、C I 流入晶体管。
对于PNP 管：E I 流入晶体管，B I 、C I 流出晶体管。
(2) 两种极间反向电流：集电极-基极反向饱和电流I CBO 与集电极-发射极反向穿透电流I CEO 的关系I CEO = (1+β)I CBO(3) 两种电流放大系数：共基极交流电流放大系数α与共发射极交流电流放大系数β的关系α-=1αβ，ββα+=1 (4) 晶体管的放大作用晶体管是一种电流控制型器件，它要具有放大作用除了满足发射区掺杂浓度高、基区很薄、集电结面积大的内部结构条件外，还必须满足发射结正向偏置、集电结反向偏置的外部条件。
此时，各电极电位之间的关系：NPN管U C＞U B＞U EPNP管U C＜U B＜U E硅管的BEU约为0.2~0.4V。
U约为0.6~0.8V，锗管的BE3. 晶体管放大电路的组成原则(1) 确保晶体管工作于放大区，即满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的外部条件。
(2) 确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路。
(3) 确保放大后的交流输出信号能传送到负载上去。
三种基本组态放大电路
3.2 三种基本组态放大电路掌握三极管三种组态放大电路的工作原理； 会对放大电路的主要性能指标进行分析；了解场效应管放大电路的工作原理。
一、共发射极放大电路（一）电路的组成直流电源V CC 通过R B1、R B2、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置，为三极管的放大作用提供必要的条件， R B1、R B2称为基极偏置电阻，R E 称为发射极电阻，R C 称为集电极负载电阻，利用R C 的降压作用，将三极管 集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。
与R E 并联的电容C E ，称为发射极 旁路电容，用以短路交流，使R E 对放大电路的电压放大倍数不产生影响，故要求它对信号频率的容抗越小 越好，因此，在低频放大电路中ＣＥ通常也采用电解电容器。
（二）直流分析断开放大电路中的所有电容，即得到直流通路，如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直 电流通路。
电路工作要求：I 1≥ (5 ~ 10)I BQ ，U BQ ≥ (5 ~ 10)U BE Q求静态工作点Q：方法1.估算稳定Q点的原理：方法2.利用戴维宁定理求IBQ（三）性能指标分析将放大电路中的C1、C2、CE短路，电源VCC短路，得到交流通路，然后将三极管用H参数小信号电路模型代入，便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。
E1.电压放大倍数2.输入电阻二、共集电极放大电路(射极输出器、射极跟随器) （二）性能指标分析1.电压放大倍数2.输入电阻R 'L = R E // R L3.输出电阻共集电极电路特点 共集电极电路用途 1.U o 与U i 同相，具有电压跟随作用 1.高阻抗输入级 2.无电压放大作用 A u <1 2. 低阻抗输出级 3.输入电阻高；输出电阻低 3.中间隔离级例题2.电路如图所示，已知三极管的β=120，R B = 300 k Ω，r 'bb = 200 Ω，U BEQ = 0.7 V R E = R L = R s = 1 k Ω，V CC = 12V 。