第2章 基本放大电路复习
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28知识资料第二章第三节基本放大电路(一)
Word -可编辑2.3 基本放大电路放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。
对放大电路的基本要求 ：1. 要有充足的放大倍数(电压、电流、功率)。
2. 尽可能小的波形失真。
另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。
2.3.1共射级基本放大电路的组成图6 分压式偏置放大电路晶体管 —— 放大元件, 要保证集电结反偏,发射结正偏,使晶体管工作在放大区。
集电极电源电压 U CC —— 除为输出信号提供能量外，还保证集电结处于反向偏置，以使晶体管具有放大作用。
基极电阻R B ——提供大小适当的基极电流,使电路获得合适的工作点，发射结处于正偏。
集电极电阻R C ——将电流变化改变为电压变化。
耦合电容C 1 、C 2 ——隔离输入、输出与放大电路直流的联系，同时使交流信号顺利输入、输出。
1．放大电路组成原则：① 提供直流电源，为电路提供能源。
②电源的极性和大小应保证BJT 基极与发射极之间处于正向偏置；而集电极与基极之间千里之行，始于足下处于反向偏置，从而使BJT工作在放大区。
③电阻取值与电源配合，使放大管有合适的静态点。
④输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。
⑤当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。
2．放大电路的两种工作状态静态：输入信号为零时电路的工作状态，也称直流工作状态。
动态：输入信号不为零时电路的工作状态，也称交流工作状态。
电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上决定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。
普通用I B、I C、和U CE（或I BQ、I CQ、和U CEQ）表示。
2.3.2 放大电路的静态分析静态分析：决定放大电路的静态值(直流值) I B，I C，U BE和U CE。
第2章 基本放大电路
第2章 基本放大电路
在放大电路中，常把输入电压、输出电压以及直流电压的 公共端称为“地”， 用符号“⊥”表示，实际上该端并不是真 正接到地，而是在分析放大电路时， 以“地”点作为零电位点 （即参考电位点），这样，电路中任一点的电位就是该点与 “地”之间的电压。
第2章 基本放大电路
2. 工作原理
假设电路中的参数和三极管的特性能保证三极管工作在放大 区。 当输入信号为零时，放大电路中只有直流信号，放大电路的 输入端 AO 等效为短路。这时， C1 与发射结并联， C1 两端的直流 电压UC1=UBE，极性为左负右正。同理，C2两端的电压UC2=UCE， 极性为左正右负。 当输入信号加入放大电路时，输入的交流电压ui通过电容C1 加在三极管的发射结。 ui=Uimsinωt
一个电源即可。方法是省去基极直流电源 UBB，适当调整基极电
阻Rb数值，将其接到集电极直流电源 UCC的正端，同样可保证发
射结正偏。直流电源UCC的电池符号可以不画，只标出它对“地” 如此按习惯画法画出外接信号源和负载的单管共射放大电路如图 2-5（a）所示。 根据上述画直流通路和交流通路的原则可得到图2-5（a）的 直流通路和交流通路如图2-5（b）和（c）所示。
U A o A uu u U i
(2-1)
电流放大倍数是输出电流的变化量和输入电流的变化量之比，
用正弦量表示为
I A o A ii i I i
(2-2)
第2章 基本放大电路
互阻放大倍数是输出电压的变化量和输入电流的变化量之
比， 用正弦量表示为
其量纲为电阻。
驱动扬声器，使其发出比原来大得多的声音。放大电路放大的实 质是能量的控制和转换。在输入信号作用下，放大电路将直流电 源所提供的能量转换成负载（例如扬声器）所获得的能量，这个 能量大于信号源所提供的能量。 因此放大电路的基本特征是功率 放大，即负载上总是获得比输入信号大得多的电压或电流信号， 也可能兼而有之。那么，由谁来控制能量转换呢？答案是有源器
模拟电子技术基础 第二章 基本放大电路
1、如何给输入信号提升2V？ 2、如何给输出信号降低8.5V？
设计要求：对1kHz，1Vpp正弦信号放大5倍，负载电阻100k。
VCC VCC Rc R1 C1 uo C1 ui Ue R2 RL负负 Re
GND
GND GND
1、选定VCC 2、设定Ic 3、根据负载设定Rc 4、根据放大倍数计算Re 5、根据VEQ计算VBQ 5 V V 6、计算R1和R2比值 7、依据工程上“远大于” 选定合适R1和R2。 8、根据高通滤波器截止 频率，选定C1和C2
Uo
-
共射放大电路的优缺点
输入输出阻抗怎么测？
• 输入阻抗：当ui=2ui’时，待测电路输入阻抗 为Ri。 • 输出阻抗：空载输出电压为uo，带载输出 电压为uo’，如果uo=2uo’，那么输出阻抗就 是Ro。 Ro
2、共集放大电路（射随电路）
U O = U i − 0.7V
∆uO = ∆ui
1、共射放大电路
Rc Uo Ui Ve
VE = U i −U BE= U i − 0.7V VE U i − 0.7V = IC ≈ I E ≈ RE RE RC ( U i − 0.7V ) U O = VCC − I C × RC = VCC − RE
Re
RC ∆uO = − × ∆ui RE
问题： 1、怎样保证iB一定存在？ 2、Uo是交流还是直流？？
iC = β × i B i D = g m × u GS
3.三极管等效为 流控电流源CCCS，“流控比例系数”β恒定 4.场效应管等效为 压控电流源VCCS，“压控比例系数”gm随压控电压成2次关系。
翻到模电课本49页
1、根据图，知道了UGS就知道了ID，或者知道了二者比例关系，也可求出UGS ID 2、图可根据方程唯一确定。二次曲线方程。
模拟电子技术第二章
电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表 示，如图：
ui
Au
uo
放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下 放大才有意义。
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3
2.1.2.放大电路的性能指标
放大电路示意图
图2.1.2放大电路示意图
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一、放大倍数
表示放大器的放大能力
VCC
U BEQ Rb
(12 0.7 )mA 40 μA 280
做直流负载线，确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
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T
22
iC /mA
4 3 2 1 0
80 µA
60 µA
静态工作点 40 µA
U i →△uBE →△iB
→△iC（b△iB）
VBB
→△uCE（-△iC×Rc）
UI
→
•
Uo
+VCC （ +12V）
RC
IC +△IC
IB
B Rb 1
+△I B
3C ET2
U CE
U BE +△UBE
+△U CE
+
UO
-
电压放大倍数：
•
•
Au
Uo
•
Ui
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13
+VCC （+12V）
iC / mA
4
交流负载线 80
60
IC
Q
iC 2
模电第二章 基本放大电路
温 T ( C 度 ) I C T ( C I C ) E I C O
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
模块二--基本放大电路
① 外加电源的极性必须保证三极管的发射 结正偏，集电结反偏。 ② 输入电压ui要能引起三极管的基极电流 iB作相应的变化。
③ 三极管集电极电流iC的变化要尽可能地 转为电压的变化输出。 ④ 放大电路工作时，直流电源UCC要为三 极管提供合适的静态工作电流IBQ、ICQ和 电压UCEQ，即电路要有一个合适的静态工 作点Q。
三极管的集电极和发射极之间可用一个 受控电流源βib来等效。
结论：当输入为微变信号时，对于交流微 变信号，三极管可用如图2.22（b）所示的 微变等效电路来代替。
图2.20 三极管的交流输入电阻rbe
图2.21 三极管的电流放大系数β
图2.22 三极管的微变等效电路模型
（2）交流输入电阻rbe的关系式
③ 由定求义解：电Ri路 的uiii ，输从入图电2阻.2R3i可。得：
Ri Rb // rbe
（2-7）
一般基极偏置电阻Rb＞＞ rbe，Ri≈rbe。 输入电阻Ri中不应包含信号源内阻RS。
④ 求解电路的输出电阻Ro。根据输出电阻
R 的定义 o
Ro
UT IT
|uS 0,RL ∞
（2）用微变等效电路分析法分析共射极 放大电路
① 放大电路的微变等效电路。
② 求解电压放大倍数Au。
ui ibrbe uo icRC // RL
ic ib
Au
uo ui
RL
rbe
（2-6）
其中 RL RC // RL。负号表示输出电压uo 与输入电压ui反相位。
（2-1）
ICQ IBQ
（2-2）
UCEQ UCC ICQ RC
（2-3）
对NPN硅管UBEQ≈0.7V，锗管UBEQ≈0.2V。
③ 三极管集电极电流iC的变化要尽可能地 转为电压的变化输出。 ④ 放大电路工作时，直流电源UCC要为三 极管提供合适的静态工作电流IBQ、ICQ和 电压UCEQ，即电路要有一个合适的静态工 作点Q。
三极管的集电极和发射极之间可用一个 受控电流源βib来等效。
结论：当输入为微变信号时，对于交流微 变信号，三极管可用如图2.22（b）所示的 微变等效电路来代替。
图2.20 三极管的交流输入电阻rbe
图2.21 三极管的电流放大系数β
图2.22 三极管的微变等效电路模型
（2）交流输入电阻rbe的关系式
③ 由定求义解：电Ri路 的uiii ，输从入图电2阻.2R3i可。得：
Ri Rb // rbe
（2-7）
一般基极偏置电阻Rb＞＞ rbe，Ri≈rbe。 输入电阻Ri中不应包含信号源内阻RS。
④ 求解电路的输出电阻Ro。根据输出电阻
R 的定义 o
Ro
UT IT
|uS 0,RL ∞
（2）用微变等效电路分析法分析共射极 放大电路
① 放大电路的微变等效电路。
② 求解电压放大倍数Au。
ui ibrbe uo icRC // RL
ic ib
Au
uo ui
RL
rbe
（2-6）
其中 RL RC // RL。负号表示输出电压uo 与输入电压ui反相位。
（2-1）
ICQ IBQ
（2-2）
UCEQ UCC ICQ RC
（2-3）
对NPN硅管UBEQ≈0.7V，锗管UBEQ≈0.2V。
模拟电子技术基础-总复习最终版
其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外，uN
R R Rf
uo，uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示，各引入那种组态的负反馈？设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V，填表。
11
14
5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为：-R2/R1。
（3）交流负反馈是指 。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中存在的负反馈
解：（1）D （2）B （3）C
4、选择合适答案填入空内。
A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；
解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中，已知晶体管β，rbe，RB，RC=RL，VCC。
（1）估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）当考虑信号源内阻为RS时，Aus的数值。
6. 电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。
基本放大电路知识点总结
基本放大电路知识点总结一、放大电路的概念与分类1. 放大电路的定义放大电路是一种能够将输入信号放大的电路，通过控制放大倍数来增加信号的幅度，以便更好地进行后续处理或传输。
2. 放大电路的分类根据放大器的工作原理和应用场景，放大电路可以分为以下几类： - 模拟放大电路：用于增加模拟信号的幅度，常见于音频、通讯等领域。
- 数字放大电路：用于增加数字信号的幅度，常见于数字通信、数据处理等领域。
- 功率放大电路：用于增加电力信号的幅度，常见于音响、无线电等领域。
二、放大器的基本组成部分1. 输入端输入端接收输入信号，并将其传递给放大器的其他部分进行处理。
输入端通常包括耦合电容、阻抗匹配电路等。
2. 放大器核心部分放大器核心部分是放大器的主要放大部分，根据不同的工作原理，可以分为三种常见的放大器结构： - 电压放大器：通过增大输入信号的电压来实现放大。
- 电流放大器：通过增大输入信号的电流来实现放大。
- 转移放大器：通过改变输入信号的形式（如电压-电流、电压-电压等）来实现放大。
3. 输出端输出端将经过放大处理后的信号输出给下一级电路或外部设备。
输出端通常包括耦合电容、输出阻抗匹配电路等。
三、放大电路的基本原理1. 放大增益放大增益是衡量放大器放大能力的指标，其定义为输出信号幅度与输入信号幅度之比。
放大增益可以通过改变电路元件的参数来调节，如电阻、电容、电感等。
2. 频率响应频率响应描述了放大电路在不同频率下对输入信号的放大能力。
通常通过幅频特性曲线来表示放大器的频率响应情况，其中，通频带为幅度降低3dB的频率范围。
3. 噪声噪声是放大器中不可避免的因素，它会对输出信号产生干扰并引入误差。
常见的噪声有热噪声、互模干扰噪声等。
在设计放大电路时，需要在放大增益和噪声之间进行权衡。
四、常见的放大电路类型与应用1. 乙类放大电路乙类放大电路常用于功率放大领域，特点是高效率、大功率输出。
常见的乙类放大电路有B类、C类等。
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2.放大电路失真分析。
3.BJT三种组态的特点。
2.2.2
一、
设置静态工作点的必要性
静态工作点 (Quiescent Point)
放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
静 态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQ V U BB BEQ R b
T
ICQ= IBQ
U V I R CE Q CC C Q C
2.3放大电路的分析方法
2.3.1 直流通路和交流通路 直流通路：电路中只有直流电源作用下时，直流量
所流经的通路，用于研究电路的静态工作点。 ①电容视为开路 ②电感线圈视为短路 ③信号源视为短路，但应保留其内阻。
交流通路：在输入信号作用下，交流量所流经的通
路，用于研究电路的动态参数。
①大电容视为短路 ②无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。
O
t
t t
O
例 题
放大电路如图所示。已知BJT的 ß =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在 哪个区域？
（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。 此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的 饱和压降） 共射极放大电路 V U 1 2V CC BE I I 80 40 uA 3.2mA I 40 uA C B 解：（1） BQ R 300k b
U V R I 12 V 2k 9.6mA 7 . 2 VUCEQ不可能为负值， CEQ CCc C
CM
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：I
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由 于 I I B CM 所以BJT工作在饱和区。
V U 1 2V CC CES 6 mA R 2k c
iB /u A iB /u A
60 40 20
i C /m A i C /m A
Q` Q Q `` v B E/V
BE 共射极放大电路
交流负载线
Q` Q ICQ t
60uA 40uA
IBQ
Q `` 2 0 uA v C E /V v C E /V
t
v /V
t
V B EQ
t
V C EQ
# 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变，vCE的实 际电压极性是否改变？
BJT的三个工作区
iC /m A 饱和区
200uA 160uA Q
1
放大区 Q
120uA 80uA
iB = 4 0u A Q2 0 v C E /V
截止区
饱和区特点： iC不再随iB的增加而线性增 iC iB 此时 iB iC 加，即 vCE= VCES ，典型值为0.3V 截止区特点：iB=0， iC= ICEO
当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
三、波形非线性失真的分析 1. 静态工作点 过低，引起 iB、iC、 u
iB / µ A
iB / µ A
ib IBQ
O
Q t O
O
uBE/V uBE/V
t
ui
（动画3-2）
iC 、 uCE (uo )波形失真
例：基本共射放大电路如右图
所示，试画出其直流通路和交流 通路。
图2.3.1 图2.2.1 所示基本共射放大电路的直流通路和交流通路
通过图解分析，可得如下结论： 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 输入交流信号时的图解分析 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
U V R I 12 V 2k 3.2mA 5.6V CEQ CCc C
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。
V 2V CC 1 I 120 uA I I 80 120 uA 9 . 6 mA C B （2）当Rb=100k时， B R 100k b
O
D
E uCE/V
iB = 0
Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ = QB，CD = DE
iC
4.用图解法分析电路参数对静态工作点的影响 （ 2）改变 VCC，保持 Rb， （1） 改变 Rb，保持 Rc ， 不变； VCC ，Rc ， 不变；
uCE/V
uCE/V
t
uo = uce
uo 波形底部失真
3.用图解法估算最大输出幅度 输出波形没有 明显失真时能够输 出最大电压。即输 出特性的 A 、 B 所 限定的范围。
iC / mA A
交流负载线
Q
B
C 问题：如何求最大不失真输出电压？ Uomax=min[(UCEQ-UCES),(UCC/-UCEQ)]
第二章 基本放大电路
2.1放大的概念和电路主要指标 2.2基本共射放大电路的工作原理 2.3放大电路的分析方法 2.4放大电路静态工作点的稳定 2.5单管放大电路的三种基本接法 2.6晶体管基本放大电路的派生电路 2.7场效应管放大电路
本章重点和考点:
1.共射放大电路的静态工作点分析和动态参数计算。
-
t
符号说明
u BE U BEQ u b e 基本共射放大电路的电压 放大作用是利用晶体管的 i B I BQ i b 电流放大作用，并依靠RC i C I CQ i c 将电流的变化转化成电压 的变化来实现的。 u CE U CEQ u ce
ICQ
uCE
UCEQ O u o
图 2.2.1 基本共射放大电路
对于NPN硅管UBEQ＝0.7V，PNP锗管UBEQ＝-0.2V
+VCC （+12V） RC Rb VBB
UI
IC + △ I C 3 T 2 U CE + △ U C E +
UO
各电压、电流的波形 ui
O iB IBQ O iC
t
1
I B +△ I B U BE + △ U B E
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。 uo 波形顶部失真
Q
t
O O
ICQ
O
UCEQ
uCE/V uCE/V
t
uo = uce
2. Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真—饱和失真
iC iC / mA ib(不失真) NPN 管 uo波形
ICQ
Q
IB = 0 O
t O
O
UCEQ