电工学放大电路要点
基本放大电路学习重点及难点分析
图 2.2.4 2. 静态工作点的估算
Q 点位置对最大不失真输出幅度的影响
对于任何放大电路，估算静态工作点有一个共同的原则，就是必须根据它们 的直流通路。但是，对于各种不同的放大电路，静态工作点的估算过程不完全相 同。现将几种典型的单管放大电路估算静态工作点 Q 的公式加以整理、归纳，列 在表 2-1 中。
u CE ≈ VCC − iC Re
直流负载线的斜率为 − 1 / Re ，因为发射极电阻Re的阻值一般比较小，所以直流负载 线很陡。在交流通路中，电阻Re被电容Ce旁路，可视为短路，负载电阻RL折合到 三极管的集电极回路中成为 R' L ， R' L = ( N1 / N 2 ) 2 RL ，其中N1和N2分别是变压器一次 和二次线圈的匝数。当（N1/N2）的值较大时， R' L 将比RL大得多。交流负载线的 斜率是 − 1 / R' L ，故交流负载线比直流负载线平坦，如图 2.2.6(c)所示。 2.2.4 微变等效电路法 1. 微变等效电路法的特点 微变等效电路法的基本思想是，当信号的变化范围很小时，可以认为三极管 电压和电流变化量之间的关系基本上是线性的。也就是说，在一个很小的变化范 围（微变）内，三极管的输入、输出特性曲线可以近似看作是一段直线。由此出 发，可以给非线性的放大器件——三极管建立一个小信号的线性化模型，这就是 微变等效电路。利用微变等效电路，即可将包含非线性放大器件的电路转化成为 大家比较熟悉的线性电路。 双极型三极管的简化的 h 参数等效电路如图 2.2.7 所示： 基极回路成为一个等
u CE = VCC '−iC R' L
其中
VCC ' =
R + RL VCC Rc + R + RL
电工学(少学时)唐介第9章 基本放大电路
9.2 放大电路的工作原理 9.3 放大电路的静态分析 9.4 放大电路的动态分析 9.5 双极型晶体管基本放大电路
9.8 多级放大电路 9.9 差分放大电路
教学要求：
第9章 基本放大电路
1. 理解共射极单管放大电路的基本结构和工作原理。 2. 掌握静态工作点的估算和动态微变等效电路的分析方法。 了解输入电阻、输出电阻的概念。了解放大电路的频率特性。 3. 要很好理解共射放大电路、共集放大电路的特点。 4. 了解多级放大的概念。掌握阻容耦合放大电路的静态和动 态方法。了解直接耦合放大电路中的零点漂移现象。 5. 了解差动放大电路的工作原理，了解差模信号和共模信号 的概念。 重点：单管放大电路的基本结构和工作原理，共射放大电路、 共集放大电路静态和动态分析方法。直接耦合放大电路中的零 点漂移现象。 难点：放大电路的工作原理及静态和动态分析方法。
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC RB IB RC + + TUCE UBE – – IC
由KVL可得：
U CC I B RB U BE I E RE I B RB UBE (1 β ) I B RE
U CC U BE IB RB (1 β ) RE
+ + TUCE UBE – – IE
–
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC 0，C 可看作 C2 对地短路 RB 短路。忽略电源的内 + iC + 阻，电源的端电压恒 C1 iB + 定，直流电源对交流 T uCE 短路 + + + 可看作短路。 RS 短路 uBE – RL uo – ui + – iE 交流通路 u
放大电路基础知识
第一节 半导体二极管
2．最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最
大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿，通常URM 约为反向击穿电压UR的一半。 3．反向电流 反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反 向电流越小，管子的单向导电性能越好。常温下，硅管的反 向电流一般只有几微安；锗管的反向电流较大，一般在几十 至几百微安之间。 4．最高工作频率
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第二节 半导体三极管
由图1-14所示的输出特性曲线可以看出如下三点特性。 曲线的起始部分较陡，且不同的IB曲线的上升部分几乎重合，
表明当UCE较小时，只要UCE略有增大， IC就迅速增加，但 IB几乎不受IC的影响。 当UCE较大（例如大于1 V）后，曲线比较平坦。 曲线是非线性的。由于三极管的输入、输出特性曲线都是非 线性的，所以它是非线性器件。 六、晶体管的主要参数 1．穿透电流 穿透电流ICEO是指基极开路时集一射极之间的电流。
在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在截止状态 或饱和状态，并在截止状态和饱和状态之间经过短促的放大 状态进行快速转换和过渡。
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第二节 半导体三极管
(1)截止状态 当开关S接位置1时，三极管发射结电压 UBE<UT，相当于开关断开状态，等效电路如图1-11 (b) 所示。
是具有电流放大作用。三极管按其结构不同，分为NPN型和 PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。 在制作三极管时，其内部的结构特点是： 发射区掺杂浓度高； 基区很薄，且掺杂浓度低； 集电结面积大于发射结面积。 以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。 另外，三极管按其所用半导体材料不同，分为硅管和锗管； 按用途不同，分为放大管、开关管和功率管；按工作频率不 同，分为低频管和高频管；按耗散功率大小不同，分为小功
对放大电路的基本要求
对放大电路的基本要求
对放大电路的基本要求包括以下几个方面：
1. 要有足够的放大倍数：放大电路的主要任务是将微弱的信号放大，因此必须有足够的放大倍数，以满足实际应用的需要。
2. 要有稳定的工作状态：放大电路应该在一定的工作电压和电流范围内保持稳定的工作状态，以保证信号不失真。
3. 输入信号和输出信号之间应该有良好的线性关系：放大电路应该将输入信号线性地放大，以保证输出信号与输入信号之间的关系符合实际需要。
4. 要有较小的噪声和干扰：放大电路应该尽可能减少噪声和干扰的影响，以保证输出信号的质量。
5. 要有一定的频带宽度：放大电路应该有一定的频带宽度，以保证信号的不失真传输。
6. 要有合适的输入和输出阻抗：放大电路的输入和输出阻抗应该与实际应用相匹配，以保证信号的传输效率和质量。
7. 要有良好的抗干扰能力：放大电路应该有良好的抗干扰能力，以保证在复杂的环境下也能正常工作。
总之，对放大电路的基本要求是多方面的，需要综合考虑放大倍数、稳定性、线性关系、噪声和干扰、频带宽度、输入和输出阻抗以及抗干扰能力等因素，以满足实际应用的需要。
放大电路分析知识点总结
放大电路分析知识点总结一、放大电路的分类根据放大器的输入信号类型不同，放大电路可以分为模拟放大电路和数字放大电路。
1. 模拟放大电路：模拟放大电路是指输入输出信号均为连续变化的模拟信号的放大电路。
它的主要应用是在音频放大、射频放大、微波放大等方面。
2. 数字放大电路：数字放大电路是指输入信号为离散变化的数字信号，输出信号也为离散变化的数字信号的放大电路。
它的主要应用是在数字系统中的信号处理、数据传输等领域。
根据放大器的工作原理不同，放大电路可以分为分为电压放大电路、电流放大电路、功率放大电路等。
1. 电压放大电路：电压放大电路是指输出信号的幅度是输入信号的幅度的放大电路。
它主要应用于信号调理、音频放大、射频放大等领域。
2. 电流放大电路：电流放大电路是指输出信号的电流是输入信号电流的放大倍数的放大电路。
它的主要应用是在传感器驱动、电源系统等领域。
3. 功率放大电路：功率放大电路是指输出信号的功率是输入信号功率的放大倍数的放大电路。
它的主要应用是在发射器、接收器、功率放大器等领域。
二、放大电路的基本原理放大电路的基本原理是通过放大器使输入信号的幅度、频率、相位或形状等特征得到放大。
放大器是通过控制一个或多个器件的参数变化来实现的。
放大电路的基本原理包括了信号放大、失真、噪声等方面。
1. 信号放大：放大电路的基本任务是对信号进行放大。
在模拟电路中，放大器需要保持信号的幅度和相位，以便使输出信号与输入信号保持一致。
在数字电路中，放大器需要增加信号的幅度，以便使信号在后续的数字处理过程中被解读正确。
2. 失真：失真是指放大电路输出信号与输入信号的不一致性。
失真是要尽量减少的，特别是在音频放大、视频放大等领域。
3. 噪声：噪声是指由于器件非理想性引起的信号的同类型或异类型干扰。
在放大电路中，需要通过各种方法来减小噪声，以保证信号的清晰度和纯度。
三、放大电路的分析方法放大电路的分析方法主要包括传统分析方法、小信号分析方法、大信号分析方法、频率分析方法等。
基本放大电路知识点总结
基本放大电路知识点总结放大电路是一种电子电路，其主要功能是增大输入信号的幅度。
它在各种电子设备中起到重要作用，如音频放大器、功率放大器等。
以下是基本放大电路的一些知识点总结：1. 放大器的功能：放大器的主要功能是将输入信号的幅度增大到所需的输出水平。
输入信号可以是声音、图像或其他形式的电信号。
放大器通过提供电流、电压或功率增益来实现信号的放大。
2. 放大器分类：根据放大器的工作方式和电路配置，放大器可以分为两类：线性放大器和非线性放大器。
线性放大器输出信号与输入信号呈线性关系，常用于音频放大器等需要保持信号准确度的应用。
非线性放大器输出信号与输入信号的关系不是线性的，常用于功率放大器等需要处理高功率信号的应用。
3. 放大器的增益：放大器的增益表示信号在通过放大器时的幅度增加倍数。
增益可以用电流增益、电压增益或功率增益来衡量。
电流增益是输出电流与输入电流之间的比值，电压增益是输出电压与输入电压之间的比值，功率增益是输出功率与输入功率之间的比值。
4. 放大器的频率响应：放大器的频率响应指的是其对不同频率信号的放大程度。
不同放大器对不同频率的信号具有不同的放大能力。
频率响应可以通过幅频特性曲线来表示，该曲线显示了放大器在不同频率下的增益。
5. 放大器的失真：放大器的失真是指输出信号与输入信号之间的差异。
失真可能导致信号畸变，使得输出信号与输入信号不完全一致。
常见的失真类型包括线性失真、非线性失真、相位失真等。
减小失真是设计放大电路时的一个重要考虑因素。
以上是对基本放大电路的知识点的简要总结。
放大电路是电子学中的重要概念，深入学习和理解这些知识点将有助于更好地应用和设计电子设备中的放大器。
放大电路基本知识点总结
放大电路基本知识点总结一、电路的放大器放大电路是一种将输入信号放大到更高幅度的电路。
放大电路通常由一个激励信号源、一个放大器和一个负载组成。
激励信号源提供输入信号，放大器将这个输入信号放大到一个更高的幅度，而负载是放大器的输出端负载。
放大器的基本功能就是将输入信号的电压、电流或功率放大到更高的幅度。
放大器的基本性能参数有增益、带宽、输入电阻、输出电阻、共模抑制比等。
二、放大器的分类根据输入信号类型的不同，放大器可分为电压放大器、电流放大器和功率放大器。
根据放大器的工作方式的不同，放大器可分为线性放大器和非线性放大器。
线性放大器输出信号与输入信号成正比，非线性放大器则不成比例。
根据放大电路的构造方式，放大器可分为分立元件放大器和集成电路放大器。
三、放大器的基本构成放大器一般由输入端、输出端和放大器核心构成。
输入端是输入电路，用于接收输入信号，输出端是负载，放大器核心是实现信号放大的核心部分。
一般情况下，放大器核心由放大器管（如晶体管、场效应管等）组成。
四、常见放大电路1. 电压放大电路电压放大电路是将输入电压信号放大到更高电压幅度的电路。
常见的电压放大电路有共集放大电路、共阴放大电路、共源放大电路等。
2. 电流放大电路电流放大电路是将输入电流信号放大到更高电流幅度的电路。
常见的电流放大电路有共射放大电路、共集放大电路、共源放大电路等。
3. 功率放大电路功率放大电路是将输入信号的功率放大到更高功率幅度的电路。
功率放大电路的输出功率通常会比输入功率要大。
5、放大器的增益放大器的增益是衡量放大器放大性能的重要参数，它是输出信号幅度与输入信号幅度之比。
增益分为电压增益、电流增益和功率增益。
电压增益是输出电压与输入电压之比，电流增益是输出电流与输入电流之比，功率增益是输出功率与输入功率之比。
增益是放大器的关键指标之一。
6、放大器的带宽带宽是放大器能够放大的频率范围。
对于一个特定的放大器，当输入信号的频率超过了其带宽时，输出信号就无法完整地被放大了。
放大电路的技巧
放大电路的技巧
放大电路的技巧包括以下几个方面：
1. 增益调节：通过调整电路中的元件参数或连接方式，可以改变电路的增益。
例如，可以通过改变电阻或电容的数值来调整放大电路的增益。
2. 反馈控制：反馈电路可以通过将输出信号的一部分反馈到输入端，来控制电路的增益和稳定性。
负反馈可以减小放大电路的非线性程度和噪声，提高电路的稳定性和线性度。
3. 选择合适的放大器：根据放大电路的具体需求，选择合适的放大器类型和参数。
常见的放大器类型有晶体管放大器、运放放大器、差分放大器等，在选择时需要考虑输入输出阻抗、增益范围、带宽等因素。
4. 电源稳定性：放大电路的性能和稳定性与电源的质量有很大关系。
稳定的电源可以提供恒定的工作电压和电流，减小电路的失真和漂移。
5. 噪声控制：放大电路中存在各种噪声源，如热噪声、测量噪声等，会影响电路的放大效果。
通过选择低噪声的元件、合理布局和屏蔽等方法可以减小噪声对电路的影响。
6. 温度稳定性：电子元件在不同温度下的性能可能会发生变化，因此在设计放
大电路时需要考虑温度的影响并采取相应的措施来保持电路的稳定性。
7. 分频：通过将输入信号划分为多个频段并分别放大，可以减小总放大电路的失真和非线性，提高整体的放大效果。
8. 双电源驱动：使用正负电源可以使放大电路具备更大的动态范围和对称性，提高电路的线性度和稳定性。
以上是一些放大电路的设计技巧，根据具体的需求和电路类型，在设计时可以灵活运用这些技巧。
电工学交流放大电路
+UCC IC
RE IE
直流通路
设： I2 IB VB UBE
RB1
根据直流通路：
I1
I1 I2 IB
RB2
则：
I1 I2 RBU 1CR CB2（ I 2
I ） I2 B
VBRB2I2RB1RB2RB2UCC
U B E V B V E V B R E I E
RC IB
+UCC IC
RE IE
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。
动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
分析对象： 各极电压和电流的交流分量。
分析方法： 微变等效电路法，图解法。
所用电路： 放大电路的交流通路。
目的： 找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系，为设计 打基础。
微变等效电路法
基极电阻RB：使基极静态电流IB有一个适应值，以保证三 极管工作在放大区域内
RB
C1
+
+
RS
+ ui
uS
_
_
RC
C2
+
+ UCC
_
+
RL
uo
_
耦合电容C1,C2: 称隔直电容 C1:用于隔断放大电路与信
号源之间的直流通路； C2:用于隔断放大电路与负
载之间的直流通路。 而交流信号不受影响。
电解电容，注意极性， 其（+）对应于直流电源（+）
C1 +
+
ui
-
+UCC
RB1
RC
C2
+
+
UCE
模拟放大电路知识点总结
模拟放大电路知识点总结一、放大电路概念及分类放大电路是指把输入信号放大后输出的电路，用来增大信号的幅度。
根据输入输出信号的功率、电压、电流大小，放大电路可分为电压放大电路、电流放大电路和功率放大电路。
1. 电压放大电路电压放大电路的作用是将输入的低电平信号放大为高电平信号，并保持原信号的波形不变。
常见的电压放大电路有共集电路、共基极电路、共射极电路等。
2. 电流放大电路电流放大电路的作用是将输入的小电流信号放大为大电流信号，用于驱动高功率负载。
通常使用晶体管、场效应管等器件实现电流放大。
3. 功率放大电路功率放大电路的作用是将输入的低功率信号放大为高功率信号，用于驱动功率放大器。
常见的功率放大电路有A类放大器、B类放大器、AB类放大器等。
二、放大电路的特性放大电路的特性主要包括增益、带宽、失真、稳定性等。
1. 增益放大电路的增益是指输出信号与输入信号之间的电压、电流或功率比值。
常见的增益包括电压增益Av、电流增益Ai、功率增益Ap等。
2. 带宽放大电路的带宽是指能够正常放大信号的频率范围，通常用-3dB带宽或截止频率来表示。
带宽越宽表示电路能够放大更广泛的频率范围。
3. 失真放大电路会对输入信号进行失真，主要包括畸变失真、交叉失真、截止失真等。
失真会导致输出信号与输入信号的波形、频率、幅度等发生变化。
4. 稳定性放大电路的稳定性是指在不同工作条件下能够保持其性能不变的能力，包括温度稳定性、电源稳定性、负载稳定性等。
三、放大电路的设计与分析放大电路的设计需要根据具体的应用需求确定电路结构、元器件参数和工作条件。
常用的设计方法有小信号分析法、大信号分析法、频率分析法等。
1. 小信号分析法小信号分析法是在输入信号幅度比较小的情况下对电路进行分析、计算和设计。
主要用于电压放大电路和电流放大电路的设计和分析。
2. 大信号分析法大信号分析法是在输入信号幅度比较大的情况下对电路进行分析、计算和设计。
主要用于功率放大电路的设计和分析。
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章 二、信号的放大过程
ui
O
基
本 放 大
RB C1＋
电 路
ui
O
＋ －ui
t
R
+ UCC
C ＋C2
＋ uOo －uo
t
uBE
UBE
O iB
IB
iOC
IC
1. 静态时
uCOE
ui = 0，直流电源单独作用。 UCE
2. 动态时
uOo
输入信号 ui，
O
t
t t t t t
输出信号 uo= uce =－ RC ic
3
大
iC
C＋
iB B
＋
100 A uBE －
E
uCE
80 A
－
60 A
工作方式
饱和区 2
区
40 A
20 A
1 O 截止区
3
6
9
输出特性
IB = 0
UCE/V
大连理工大学电气工程系
12
第
9 章
四、主要参数
基 1.电流放大系数
本 静态电流放大系数
放
大 动态电流放大系数
ICIMC
PCM
4饱
过
电 路
2.穿透电流 ICEO 3.集电极最大允许电流 ICM
IB 微小的变化，会产生 IC 很大的变化。
放
IC =βIB 。
大
电
0＜UCE＜UCC ， UCE = UCC－RC IC 。
路
晶体管相当于通路。
大连理工大学电气工程系
6
第
9 章
2. 饱和状态
IC C
基 条件: 发射结正偏, 集电结正偏。
本
IB↑,IC ↑
放 大
UCE = (UCC－RC IC)↓
基 本
状态（忽略 UBE ）。
放
[解] (1) 开关 S 合向 a 时
RB1
大 电 路
IB =
UBB1 RB1
=
5 500×103
A
= 0.01 mA
IC = IB
C RB2 a S B
bc
UBB1
UBB2 E
RC UCC
= 100×0.01 mA = 1 mA
UCE = UCC－RCIC
= (15－5×103×1×10－3) V = 10 V
第
9
章
9.1 双极型晶体管
基 一、基本结构
本
放
发射区 基区 集电区
大 电
NPN型： 发射极 NN PP NN 集电极 B
路
发射结
集电结
基极
PNP型：
发射区 基区 集电区
发射极
集电极
PP NN PP
B
2
C E C
发射结
集电结
E
基极
结构示意图和图形符号
大连理工大学电气工程系
3
第 9
章 二、工作状态
基 1．放大状态
基
本 特点：
放
大
IB= 0
N
B
IB
P
RC UCC
电 路
IC= 0
RB
N
UCE= UCC
UBB
IE E
晶体管相当于开路。
电路图
C
RC
E
UCC
截止状态时的晶体管
大连理工大学电气工程系
8
第
9
章
[例9.1.1] 图示电路，晶体管的 = 100，求开关 S
合向 a、b、c 时的 IB、IC 和 UCE，并指出晶体管的工作
晶体管处于放大状态。 (2) 开关 S 合向 b 时
UCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 V RB1 = 500 k RB2 = 50 k
RC = 5 k
大连理工大学电气工程系
9
第
9
章
基 本 放
IB =
UBB1 RB2
=
5 50×103
A = 0.1 mA
RB1
IC =
B IB
N P
RC UCC
电
路
ICM = UCC / RC
RB
N
特点：
UBB
IE E
IB↑,IC 基本不变。 IC≈UCC / RC 。 UCE≈0 。 晶体管相当于短路。
电路图
C
RC
E
UCC
饱和状态时的晶体管
大连理工大学电气工程系
7
第
9 章
3. 截止状态
IC C
条件: 发射结反偏, 集电结反偏。
UCC RC
=
15 5×103 A = 3 mA
C RB2 a S B
RC
大 电 路
UCE = 0 V 晶体管处于饱和状态。因为若
b UBB1
c UBB2 E
UCC
IC = IB = 100×0.1mA = 10 mA
＞
UCC RC
= 3 mA
UCE = UCC－RCIC = (15－5×103×10×10－3) V =－35 V
电子技术
第 9 章 基本放大电路
9.1 双极型晶体管 9.2 放大电路的工作原理 9.3 放大电路的静态分析 9.4 放大电路的动态分析 9.5 双极型晶体管基本放大电路 9.6 场效应型晶体管 9.7 场效应型晶体管基本放大电路 9.8 多级放大电路 9.9 差分放大电路 9.10 功率放大电路
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3
和 区
安
放
全
工
损 大耗
4.集电极最大耗散功率 PCM 2
作
区区
区
PC = UCE× IC 5.反向击穿电压 U(BR) CEO
1O
3
6截止区9U(BUR)CCEEO
功耗曲线
大连理工大学电气工程系
第
9 章
9.2 放大电路的工作原理
基 一、电路组成
本
放 大
C
B
RC
电
路
RB
E
UBB
UCC
R
RB
CC
B
E
13
UC
C
两个电源的放大电路
一个电源的放大电路
大连理工大学电气工程系
14
第 9
章 放大电路的简化画法：
基 本 放 大
RB C1＋
R
C
+ UCC ＋C2
＋
RB C1＋
R
C
- UCC ＋C2
＋
电 路
＋ －ui
uo －
＋ －ui
uo －
NPN 管放大电路
PNP 管放大电路
大连理工大学电气工程系
15
第
9
本 放 大 电 路
条件: 发射结正偏, 集电结反偏。
⑴电流的形成
IC C
发射区发射载流子
N
RC
→形成电流IE 少部分在基区被复合
B IB RB
P UCC
N
→形成IB 大部分被集电区收集
UBB
IE E
→形成IC
晶体管中载流子的运动过程
大连理工大学电气工程系
第
9 ⑵ 电流的关系
章
IE= IB +IC
基 本
80
UCE≥1V
25℃
.8 UBE / V
输入特性
10
iC
C＋
iB B
＋
uBE －
E
uCE
－
工作方式
※ 硅管：UBE 0.7 V 锗管：UBE 0.3 V
大连理工大学电气工程系
11
第
9
章 2. 输出特性
基
IC= f (UCE)∣IB = 常数
本
放
IC/ mA
大 电
4
路
放
UCE＜0，这是不可能的，即不可能处于放大状态。 (3) 开关 S 合向 c 时
IB = 0，IC = 0，UCE = UCC = 15 V 晶体管处于截止状态。
大连理工大学电气工程系
第 9
章 三、 特性曲线
基 1. 输入特性
本 放
IB= f (UBE) UCE=常数
大
电 路
UCE≥1V IB/A 75℃
当 IB = 0 时，
放 大
IC = ICEO
电 路
直流 (静态) 电流放大系数
β=
IC－ICEO IB
≈
IC IB
交流 (动态) 电流放大系数
β=
IC IB
≈
UCE =常数
IC IB
IC C
B IB RB
UBB
N P N IE E
电路图
4
RC UCC
大连理工大学电气工程系
5
第 9
章 ⑶ 特点
基 本