共发射极基本放大电路
共发射极基本放大电路
共发射极基本放大电路共发射极基本放大电路，听名字就感觉有点高深，其实它可有趣了。
想象一下，平时我们听音乐、打电话，背后都有电路在默默工作。
就拿这共发射极放大电路来说，它就像是个调音师，把微弱的声音放大，变得响亮、清晰。
说到这里，大家可能会问，这电路怎么工作呢？其实它的原理并不复杂，咱们用点小比喻来说明一下。
想象你在喧闹的餐厅里，朋友在远处跟你说话，你根本听不清。
这个时候，你就会把耳朵凑过去，试图把声音“放大”一下。
共发射极放大电路也是这个道理，它通过一些电子元件，把微小的电流信号放大，让输出信号变得更强。
就好比把朋友的声音从“嘟嘟声”提升到“哈喽”的感觉，清晰又动听。
电路里面有什么神奇的元件呢？我们先来说说三极管，它就是这个电路的主角。
就像是一位高大帅气的明星，站在舞台，掌控全场。
三极管有三个引脚，分别是发射极、基极和集电极。
基极就像是小小的麦克风，接收输入信号；发射极则是信号的“家”，而集电极就负责把信号“送出去”。
这些引脚的组合让三极管能够在电路中实现放大作用。
再聊聊电源和负载。
电源就像一位热情的赞助商，为电路提供能量；而负载则是电路输出信号的地方。
简单来说，电源提供电力，负载接收信号，这样的组合让整个电路能够正常运作。
哎，说到这里，电路其实就像是一场盛大的演出，大家各司其职，缺一不可。
共发射极放大电路的特点也非常迷人。
它的增益高，能把微弱的信号增强得杠杠的。
这就像你在舞会上，突然发现你的舞步吸引了所有人的注意，瞬间成为众人瞩目的焦点。
输入和输出之间的相位差是180度，这就意味着输出信号和输入信号是反向的，有点像一个调皮的孩子，时不时跟你对着干，真是让人哭笑不得。
不过，电路的设计也不是简单的事情，得考虑到各种因素。
比如，电阻的选择就很关键，太小了，信号会失真；太大了，放大效果又不明显。
这就好比你选择什么样的乐器来演奏，得根据曲子来决定，才能奏出美妙的旋律。
要是你不小心让电流过大，电路可能就会“发脾气”，烧坏元件，那可就得不偿失了。
共射极放大器原理
Q′
IC
Q
0
t
0
Ib = 0 Q
ib2
0 u ce2 u ce
t
为了使放大电路的输出电压幅度 尽可能大，而非线性失真小一般将静 态工作点设置在交流负载线中段稍下 一点。
二、稳定工作点的偏置电路
在共射基本放大器中，IBQ
=
EC
UBEQ Rb
EC Rb
是固定不变的，叫固定偏置电路，其温度稳
性很差，当温度变化时，三极管的反向饱和
0
u ce
(d)
0
UBE U beq
u BE
+
t0
t0
t
IB Ibq
iB
+
t0
t
0
t
IC Icq
iC
+0
t
t0
t
UCE Uceq
u CE
+
t0
t0
t
由图可得:
基极总电压是静态电压 UBE 和信号电
压 ui 的叠加，
即： uCE = UBEQ ui
同理，基极总电流也是静态基极电流 IBQ 和交变信号电流 Ib 的叠加.
(IBQ<<I1)
C1
则基极电位为： ui I2
IBQ b c
V
e
R
U
b2
E
Re
u0
UB
=
Rb2 R b1 R b2
EC
分压式偏置稳定电路
(2)、利用发射极电阻 Re 来获得直流负 反馈，稳定静态工作点。过程如下：
T(C) ICEO ICQ UE UBE IBQ ICQ
通常，UB>>UBE 所以发射极电流为：
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
−
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1．温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注：旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE，一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用；另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降，使uBE减小，这样 就会降低电压放大倍数，因此增加了旁 路电容，使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤：
1.先画出交流通路， 有时为了便于分析， 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题：
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
＋－
uCE
单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法（组态），他们的输入和输出变量不同，因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路，并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大的输出信号U0，从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时，则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试（1）放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件：输入信号Vi=0即将输入端与地短接，选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数：Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic（或Uce）的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图（2）所示；反之则导致截止失真如图（3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示：图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。
（1）电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点，再加入输入电压Ui ，在输出电压不是真的情况下，用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值，则Av=Uo/Ui。
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
共发射极放大电路分析
共发射极放大电路分析一、共发射极组态基本放大电路的组成共射组态基本放大电路如图所示。
共射组态交流基本放大电路(1)基本组成三极管T--起放大作用。
负载电阻RC，RL--将变化的集电极电流转换为电压输出。
偏置电路UCC(Vcc)，RB--使三极管工作在线性区。
耦合电容C1，C2—起隔直作用，输入电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。
输出电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。
(2)静态和动态静态—ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
动态—ui≠0时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。
分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通路和交流通路。
(3)直流通路和交流通路放大电路的直流通路和交流通路如下图中(a)，(b)所示。
直流通路，即能通过直流的通路。
从C、B、E向外看，有直流负载电阻、Rc、RB。
交流通路，即能通过交流的电路通路。
如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻、Rc//RL、RB。
直流电源和耦合电容对交流相当于短路。
因为按迭加原理，交流电流流过直流电源时，没有压降。
设C1、C2足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零，在交流通路中，可将耦合电容短路。
(a)直流通路(b)交流通路基本放大电路的直流通路和交流通路二.静态分析1、静态工作状态的计算分析法根据直流通路图5-2(a)可对放大电路的静态进行计算IB、IC和UCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。
2、用图解法求静态工作点放大电路静态工作状态的图解分析如下图所示。
（1）在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点—UCC和UCC/Rc,即可画出直流负载线。
（2）由式UBE=UCC-IBRb在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。
（3）得到Q点的参数IB、IC和UCE。
放大电路静态工作状态的图解分析3.动态分析微变等效电路法和图解法是动态分析的基本方法。
共发射极基本放大电路
8.2 共发射极基本放大电路8.2.1 放大电路的概念在生产中，常常把温度、压力、流量等的变化，通过传感器变换成微弱的电信号，要实现对这些信号的传输或控制，就需要一定的电路使微弱的电信号不失真或在规定的失真量范围内将其放大。
实现这一功能的电路称为放大电路。
放大电路实质上是一种能量控制电路。
它通过具有较小能量的输入信号控制有源元件(晶体管、场效应管等)从电源吸收电能，使其输出一个与输入变化相似但数值却大得多的信号。
8.2.2 共发射极基本放大电路的组成由三极管组成的放大电路有共发射极、共集电极和共基极三种基本组态。
本节以应用最广泛的共发射极放大电路(简称共射电路)为例来对放大电路的组成及工作原理进行分析。
图8.10是共发射极基本放大电路(单管电压放大电路)，输入端接交流信号u i；输出端接负载电阻R L，输出电压为u o。
图8.10 共发射极基本放大电路1. 电路中各元件作用(1) 晶体管VT晶体管是NPN型，它是整个电路的核心。
若输入回路有一个微弱的信号电压u i，加在基极和发射极之间有一个微弱的交变电压u BE，引起基极输入微弱的交变电流i B，于是在集电极回路内引起了较大的集电极电流i C= i B。
根据能量守恒定律，能量是不能放大的，该电路是以能量较小的输入信号通过晶体管的“控制作用”去控制电源V CC供给的能量，致使输出端获得一个能量较大的信号。
这就是放大作用的实质。
(2) 集电极电源V CCV CC是放大电路的直流电源，它有两个作用。
一方面保证晶体管VT的发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，使晶体管工作在放大状态。
另一方面为整个放大电路提供能源。
V CC的数值一般为几伏到几十伏。
(3) 集电极电阻R C集电极负载电阻R C一方面配合V CC ，使晶体管集电结加反向偏置电压；另一方面将晶体管集电极电流i C的变化转换成电压u CE的变化，送到输出端从而实现电压放大。
若没有R C，则输出端的电压始终等于V CC，就不会随输入信号变化了。
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UCEQ
UBEQ
耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。
静态时，C1、C2上电压？ U C1 U BEQ，U C2 UCEQ
动态时， uBE＝uI＋UBEQ，信号驮载在静态之上。 负载上只有交流信号。
提供电源，并使三极管 工作在线性区。
起放大作用。
Vs
ib +
ic
+ Vi Rb rbe βib Rc Vo _ Ri Ro RL
_
GND
(3)求Av、Ri、Ro
图4.3.17
（2）画出图4.3.16所 示电路的小信号等效 Rs 电路，如图4.3.17所示。
Vs
ib +
ic
+ Vi Rb rbe βib Rc Vo _ Ri Ro RL
_
GND
(3)求Av、Ri、Ro
2)估算rbe
rbe=200Ω+(1+β)26 mV/ IE
3)求电压增益
R I R V b L L o RC RL , RL A v I b ( Rb rbe ) Rb rbe V i
4)计算输入电阻
/I = r // R ≈r Ri V i i be b be
5)输出电阻
Ro =
Vo Io
.
.
R L ,
0 V S
RC
例题：设图4.3.16所示电路中BJT的β =40， rbb’=200Ω ,VBEQ=0.7V,其它元件参数如图 所示。试求该电路的Au、Ri、Ro。若RL开路， 则Av如何变化？
图4.3.16
（2）画出图4.3.16所 示电路的小信号等效 Rs 电路，如图4.3.17所示。
连接 MN
令ＩＣ=0时，ＶCE=VCC，得M点(VCC，0) 令ＶCE=0时，ＩＣ= VCC/RC，得N点(0，VCC/RC)
直流负载线
（1）画小信号模型的等效电路
三极管用简化H模型代替，标出电量符号与极性；
用交流通路画出其他元件，标出信号输入、输出端。
(a) 共射基本放大电路
(b) h参数微变等效电路
基本共射放大电路
4.3 基本共射放大电路的工作原理 4.3.1基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥Uon，同时作为负 载的能源。 Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。 动态信号作用时： ui ib ic iRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
两种实用放大电路
直接耦合放大电路
将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，b-e间电压是u 与 I 共地，且要使信号 Rb1上的电压之和。 驮载在静态之上
两种实用放大电路
阻容耦合放大电路
C1、C2为耦合电容！
＋ － ＋ －
共发射极组态交流基本放大电路 输入耦合电容C1保证信号加到 发射结，不影响发射结偏置。 基本组成如下： 输出耦合电容C2保证信号输送 三 极 管T—— 到负载，不影响集电结偏置。
限流Rc 、负载RL—— 偏置电路VCC 、Rb—— 耦合电容C1 、C2——
将变化的集电极电流 转换为电压输出。
4.2基本共射放大电路的工作原理
图解法确定静态工作点
+VCC
RＢ
RC
IBＱ
+
ICＱ +
VBEQ -
IEＱ
VCEQ
-
在输入特性曲线上，作出直线 VBEＱ =VCC－IBＱRb， 两线的交点即是Q点，得到IBQ。
图解法确定静态工作点
iC/mA
N点 I BＱ
+
VBEQ 得
ICＱ VCEQ _
+
ICQ
Q
VCEQ
IBQ
0
M点
uCE/V
4.3.2 设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
4.3.3基本共射放大电路的工作原理
波形分析 动态信号 驮载在静 态之上
uCE
VCC UCEQ O
由VBEQ=0.7V，VCEQ≈5.9V知。该电路中的 BJT工作于发射结正偏，集电结反偏的放大区
4.2基本共射放大电路的原理
2.动态（交流工作状态）
交流通路画法：直流电源 和C对交流相当于短路
vce＝－R’LiC（R’L＝R L∥Rc）
斜率：－1/
R’L
特点：过Q点
VAB＝R’LICQ
4.3.1 图解分析法
图4.3.17
Av的数值增加了
（2）画出图4.3.16所 示电路的小信号等效 Rs 电路，如图4.3.17所示。
Vs
ib +
ic
+ Vi Rb rbe βib Rc Vo _ Ri Ro RL
_Leabharlann GND(3)求Av、Ri、Ro
图4.3.17
Av的数值增加了
1.静态（直流工作状态） • 输入信号Vi=0时，放大电路的工作状态称为静 态或直流工作状态，此时电路中的电压、电流 都是直流量。 • 静态时，BJT个电极的直流电流及各电极间的 直流电压分别用IBQ、ICQ、VBEQ、VCEQ。通常 将静态时的基极电流IBQ称为基极偏置电流， 将ICQ和VCEQ的交点Q称为放大器的静态工作点。
4.2基本共射放大电路的工作原理
1.静态
直流通路画法：C断开
一、计算法
VCC VBE IB Rb
VCE VCC ICR c
设图4.2.1所示电路中的VBB=4V，VCC=12V， Rb=220ΚΩ,Rc=5.1ΚΩ,β=80,VBEQ=0.7V试求该 电路中的电流IBQ、ICQ、电压VCEQ并说明BJT 的工作状态。
饱和失真
uCE
VCC UCEQ
截止失真 要想不失真，就要 输出和输入反相！ 在信号的整个周期内 保证晶体管始终工作 在放大区！
t
O
t
底部失真
顶部失真
4.4.4 放大电路的组成原则
• 静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路 参数。 • 动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载 上能够获得放大了的动态信号。 • 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽 可能少、负载上无直流分量。