基本放大电路静态分析
共射基本放大电路的静态工作点分析ppt课件
五、作业 P51：3-10，3-11
统称为静态工
作点Q，分别记为 IBQ、ICQ、VCEQ、 VBEQ。
3、静态工作点的计算
I BQ
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG ICQ RC
二、例题
如图已知VG=12V, RC = 2 k,RB=470K ,
C1=C2=10uF, 108试求放大器的Q。
解：
I BQ
复习导入
三极管中集电极电流Ic与基极电流 IB的关系
共射放大电路的习惯画法 共射放大电路的直流通路
开路
直流通路 +VG
RB RCபைடு நூலகம்
开开路路
一、共射放大电路静态工作点分析
1、静态 放大电路没有输入信号时的工作状
态称为静态。
2、静态工作点分析 所用电路：放大电路的直流通路
此时，晶体管
直流电流IB、IC和 直流电压VCE， VBE。
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG I CQ RC
三、练习
在共发射极基本放大电路中，已知 UG=12V，RC=4k，RB=300k， 50 试求放大电路的静态工作点。
解：
I BQ
VG
VBEQ RB
= 12 0.7 ≈37.6uA 300k
I CQ I BQ =50×37.6uA=1.88mA
VCEQ VG I CQ RC =12-1.88m×4k=4.48V
四、总结
1、静态工作点Q: IBQ,ICQ,VCEQ,VBEQ 2、静态工作点Q的计算
I BQ
VG
VBEQ RB
I CQ I BQ
VCEQ VG I CQ RC
基本放大电路_共发射极放大电路的静态分析和动态分析
300
(1
)
26(mV) IE (mA )
第五章 基本放大电路
输出回路
IB
iC +
uCE
−
ic +c
βib
uce
−e
iC
IC IC
Q
共发射极放大电路
IB
UCE
uCE
ic ib 集电极和发射极之间可等效为
一个受ib控制的电流源。
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
ib +b ube
−
ic
c
+
e
三极管的小信号模型 放大电路的小信号模型 计算放大电路的性能指标
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
三极管的小信号模型 输入回路
iB
UCE
iB
+
+UCE
rbe
U BE IB
ube ib
IB
Q IB
u−BE
− 动态输入电阻
0
UBE uBE
b
ib +
ube
e−
rbe
低频小功率管输入电阻的估算公式
rbe
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
2. 用图解法确定静态工作点Q
图解步骤：
用估算法求出基极电流IB。 根据IB在输出特性曲线中找到对应曲线。
作直流负载线。
UCE=VCC – ICRC
M（VCC，0）
N（0，VCC） RC
MN称放大电路的直流负载
iC
N VCC
RC
IC
线，斜率为−1/RC。
0
确定静态工作点Q。
uce
−
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路是一种用于放大电信号的电路,通常由放大器、反馈电路和偏置电路组成。
在该电路中,静态工作点指的是放大器的DC偏置电压,动态工作点则是放大信号时的电压。
静态工作点确定了放大器的偏置情况,决定了放大器的直流增益和输出电平。
当输入信号为0时,放大器将输出静态工作点的电平。
静态工作点通常需要尽可能稳定地保持在中心位置,如果过于偏离中心,则可能会引起偏差和谐波。
动态工作点则取决于放大信号的振幅和频率。
在放大信号时,动态工作点会不断变化,但要保证不偏离放大器交流增益的线性范围。
如果动态工作点超过放大器的线性范围,输出电平将不再像输入信号一样线性地变化,而会出现失真。
分压式偏置电路是一种常用的偏置电路,在基本放大电路中常用。
该电路是由电阻分压器和电容耦合器组成的。
它的作用是提供放大器所需的基准电压（静态工作点）,以实现稳定的放大器工作。
分压式偏置电路的核心思想是通过对基准电路进行电压分压,从而产生合适的直流电平。
该电路中的电容器可滤除分压电路中传入放大器的直流成分,同时保持交流信号不受影响。
通过调整分压电路的参数,可以实现在不同的放大器电路中获得符合要求的静态工作点。
电工电子技术基础知识点详解2-1-放大电路的静态分析
放大电路的静态分析主要内容：放大电路静态分析的目的；放大电路静态分析的方法。
重点难点：放大电路静态分析的方法。
放大电路的静态分析静态：放大电路无信号输入（u i = 0）时的工作状态。
分析方法：估算法、图解法。
分析对象：各极电压电流的直流分量。
所用电路：放大电路的直流通路。
设置 Q 点的目的：(1) 使放大电路的放大信号不失真；(2) 使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。
— 静态工作点Q ：I B 、I C 、U CE 静态分析：确定放大电路的静态值。
1. 用估算法确定静态值(1) 直流通路估算 I BBBECC B R U U I -=BCCB R U I ≈根据电流放大作用CEO B C I I I +=βBB I βI β≈≈(2) 由直流通路估算U CE 、IC 当U BE << U CC 时，U CC = I B R B + U BE由KVL: U CC = I C R C + U CE 所以 U CE = U CC – I C R C+U CCR BR C T + +–U BE U CE – I CI B例1：用估算法计算静态工作点。
已知：U CC =12V ，R C = 4k Ω，R B = 300k Ω，β = 37.5 。
解： 注意：电路中 I B 和 I C 的数量级不同mA04.0mA 30012B CC B ==≈R U I mA5.1mA 04.05.37B C =⨯=≈I I βV6V 45.112 CC CC CE =⨯-=-=R I U U +U CCR BR C T + + –U BE U CE – I CI B例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
)(E C C CC EE C C CC CE R R I U R I R I U U +-=--=EB BECC B ) 1(R βR U U I ++-=BC I I β≈EE B E B B CC R I U R I U ++=EB B E B B ) 1(R I βU R I +++= 由例1、例2可知，当电路不同时，计算静态值的公式也不同。
放大电路的基本原理和分析方法
(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路
Rb
C1
＋ UI _
RC C2 T
+VCC
+ U0
_
2.静态电路的画法 （1)电容在直流通路中相当于开路 （电感在直流通路中相当于短路）
在画直流通路时，电容c1左边的部分相当于断开、c2右边 的部分也相当于断开，去掉断开的部分则直流通路就画出 来了如图
Rc
Rb
输出
VCC
回路
输入
VBB
回路
3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区 此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示 , 此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得 到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态 时的集电极电压VCEQ =VCC-ICQ*RC
3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，，即在输出回路中 要有电阻Rc。
五、电路的改进
1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用
（2)交流，直流电路混杂不便分析。
2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极， 的
Rs＝∞
3.试验测试：（1)测试方法：在输入端加上一个正弦信号电压Us，首先测出 负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻，测出此时的输出电压 U0则得到
U0=
四、最大输出幅度 1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一
般用电压的有效值表示。
五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负
模拟电子线路(模电)基本放大器静态动态分析
例
输入正弦信号时，画各极电压与电流的波形。
iC C1 iB + vCE RC + V - CC RL C2
vi
iB
Q 0 0
+
-
RB + VBB -
+
vBE -
iB
IBQ
iC
ICQ t
iC
Q t 0 0
ib
-1/RL
vBE vBE
VCEQ
vCE vCE
t
t
Q点波动对输出波形的影响：
iC iC
rb ' e
dub ' e 26mV 26mV (1 ) dib IB IE 26mV rbb ' (1 ) IE
rbe rbb ' rb ' e
2. 输出端等效 互相平行、间隔均匀，且与uＣＥ轴线平行。当 uＣＥ为常数时，从输出端c、e极看，三极管就成
直流通路画法：C断开
IBQ、ICQ和UCEQ这些 量代表的工作状态称 为静态工作点，用Q表 示。
U CEQ VCC I CQ RC
二、图解法
VCC U BE IB uBE f (iB , uCE ) Rb IC β IB iC f (iB , uCE ) U V I R CC C c CE 直流负载线
电压放大倍数 Au U o
电流放大倍数 Ai I o 功率放大倍数
Ap Po
源电压放大倍数 Aus U o
源电流放大倍数 Ais I o
Ui
Us
Ii
Pi
Is
(2) 输入电阻 Ri
放大电路的静态分析方法三
二、放大电路的静态分析方法
1．估算法确定静态工作点
I BQ
I CQ I BQ
U CC U BE U CC = Rb Rb
U CEQ U CC I CQ Rc
根据图中的参数可求出： I B Q 40A
I CQ 1.5mA U CEQ 6V
二、放大电路的静态分析方法 U Ro I来自图3-13 求输出电阻
0 R L ，U S
Rc
三、放大电路的动态分析方法
（二）微变等效电路法—共射极基本放大器微变等效分析
（4）源电压放大倍数 A us
考虑信号源内阻影响时，电 压放大倍数下降。
考虑信号源内阻影响时：
U Ri o Aus Au Us Ri Rs
三、放大电路的动态分析方法 适用范围：小信号工作状态
（二）微变等效电路法—三极管的微变等效
图3-11 三极管的微变等效电路
26 rbe 300 (1 ) () I EQ
三、放大电路的动态分析方法
在交流通路中，将三极管用等效 （二）微变等效电路法—放大电路的微变等效 电路替代。
图3-12 放大器的微变等效电路
（2）在输出特性曲线上，根据 相应的 iC 和 u CE 波形。 （3）在输出特性曲线上根据
u CE波形读出输出电压幅值：
U cem 9 6 3(V )
三、放大电路的动态分析方法
（一）图解分析法—不带负载 RL 时的图解分析
U cem 3 图3-10 放大电路的图解法动态分析 Au
I CQ 1.5mA
U CEQ 6V
三、放大电路的动态分析方法
（一）图解分析法 图解分析法是利用放大器的特性曲线，通过作 图分析放大器的工作情况。 用途：正确设置静态工作点，分析信号波形，解决 非线性失真问题。 优点：直观、形象，可清楚了解放大电信号的物理 过程。 图解法动态分析的对象是交流通路，关键是 作交流负载线。
第4讲基本共射极放大电路的静态分析
课题：基本共射极放大电路的静态分析课型：讲练结合教学目的：知识目标：1.熟悉基本共射极放大电路的组成、特点、工作原理。
2.掌握基本共射极放大电路的静态分析。
技能目标：学会基本共发射极放大电路静态工作点的调试方法。
教学重点、难点：重点：基本共发射极放大电路的静态分析难点：基本共发射极放大电路的静态分析复习与提问：1、三极管有哪几种工作状态？（在黑板上画出三极管的输出特性图并提问让学生指出相应的区域）2、在模拟电子电路中三极管通常工作在什么区？教学过程：引子：我们知道在模拟电路中,三极管通常都工作在放大区,那么如何保证三极管始终工作在放大区,也就是让发射结正偏、集电结反偏?这节课我们主要来解决这个问题.(在黑板上画出基本共射放大电路,进行讲解)我们来看下这个电路.一、基本共射极放大电路1、电路图2、电路组成元件及作用(1)三极管V：具有电流放大作用，是放大器的核心元件。
不同的三极管有不同的放大倍数。
1产生放大作用的外部条件是：发射结为正向电压偏置，集电结为反向电压偏置。
(2)集电极直流电源U CC:确保三极管工作在放大状态。
(3)集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。
(4)基极偏置电阻RB:为放大电路提供基极偏置电压。
(5)耦合电容C1和C2:隔直流通交流。
电容C1和C2具有通交流的作用，交流信号在放大器之间的传递叫耦合，C1和C2正是起到这种作用，所以叫作耦合电容。
C1为输入耦合电容，C2为输出耦合电容。
电容C1和C2还具有隔直流的作用，因为有C1和C2，放大器的直流电压和直流电流才不会受到信号源和输出负载的影响。
3.放大器的工作原理（这部分知识先在这里讲解，具体的实际操作能力在动态分析的测试中再进行）(1)ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起基极电流i B作相应的变化。
(2)通过V的电流放大作用，V的集电极电流i C也将变化。
(3)i C的变化引起V的集电极和发射极之间的电压u CE变化。
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已解知：：IBU RCBCU =R =C 31B02C 0Vk，31，R0C2=m =0 43k7A . 5，。0.04mRA B IBU+RIBCC–ETU–+CE
ICIB3.5 7 0 .0m 41 A .5mA
UCE UCC ICRC
121.54V6V
注意：电路中IB 和 IC精的品 数量级不同
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0，C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
RS +
es –
C1 +
iB
+ 短路
ui
iC + uB–E
+ TuCE
–
iE
RL
短路
+ uo –
–
内阻，电源的端电 压恒定，直流电源 对交流可看作短路。
交流通路
用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。
+
RS
es+ –
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. 要有足够的放大倍数(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。
本章主要讨论电压放大电路。
精品
2.1 基本放大电路的组成
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC
断开
+C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
RC +C2
RS e+ s–
C1 +
+
ui + ––
iB iC +
+ TuCE RBuB–E –
R
L
EB iE
+ uo –
+ EC
– RS
+ es
–
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
共发射极基本电路 单电源供电时常用的画法
精品
ui –
RB
+ RC RL uO
–
精品
2.2 放大电路的静态分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。 静态分析：确定放大电路的静态值。
——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。 分析方法：估算法、图解法。 分析对象：各极电压电流的直流分量。 所用电路：放大电路的直流通路。
精品
2.2.1用估算法计算静态工作点
直流分量
交流分量
iC 集电极电流 iC
iC
+O
ic
t
IC
O
t
O
t
静态分析
动态分析
精品
结论：
(3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。
ui
uo
O
t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°， 即共发射极电路具有反相作用。
精品
例：画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
T
uCE –
uo
iE
–
uBE = UBE+ ui uCE = UCE+ uo
无 有uC输E =入U信CC号－(uiiC=≠R0C)时:
iC
uCE
uo
ui
uBE
iB
O
t
O
t
UBE
IB
？ IC
UCE
O
tO
tO
tO
精品
t
结论：
(2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了 一个交流量。
精品
2.2.1用估算法计算静态工作点
UCC = UBE +I B RB
I B = (UCC - UBE )/ RB
≈ UCC / RB 若UCC ＞＞ UBE
I C ≈ I B UCE = UCC - I C RC
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
精品
例1：用估算法计算静态工作点。
2.1.3
共射放大电路的电压放大作用
RB C1
+ + ui –
+UCC
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
uBE = UBE uCE = UCE
iE
–
无输入信号(ui = 0)时:
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB tO
精品
IC tO
UCE t
结论：
(1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的
第2章 基本放大电路
1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、 共集电极放大电路的性能特点。
2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变 等效电路分析法。
3. 了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概 念，了解放大电路的频率特性。
精品
• 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。
电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。
IB
IC
IB
Q
Q IC
O
UBE
UBE
O
UCE
UCE
(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特 性曲线上的一个点，称为静态工作点。
精品
2.2.3ห้องสมุดไป่ตู้共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1
+ + ui –
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
2.1.1 共发射极基本交流放大电路组成
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
+
EC –
共发射极基本交流放大电路
精品
2.1.2 基本放大电路各元件作用
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
+
EC –
负载 共发射极基本电路
精品
集电极电源EC --为 电路提供能量。并 保证集电结反偏。
集电极电阻RC--将 变化的电流转变为 变化的电压。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出 与放大电路直流的 联系，同时使信号 顺利输入、输出。
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC
断开
+C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
精品
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 EC 射结正偏,使晶体
– 管工作在放大区 。
基极电源EB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏，并提供
共发射极基本电路
大小适当的基极电 流。
精品
RS
+ es
–
信 号 源
RC +C2
C1 +
+
ui + ––