三极管的三种基本放大电路
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三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路
电路组成
01
共基放大电路主要由三极管、电阻、电容等元件组 输出端，射极 作为公共端。
03
电阻用于控制三极管内部电流的大小，电容用于隔 离直流信号和交流信号。
特点
电压放大倍数高
由于共基放大电路的电压放大 倍数主要取决于三极管的β值，
因此其电压放大倍数较高。
输入阻抗低
02
CATALOGUE
共基放大电路
工作原理
共基放大电路是以三极管的一个极为公共端， 其余两个极作为输入和输出端，通过基极输入 信号，集电极输出放大的信号。
输入信号通过三极管的基极和射极之间的电压 差作用，使电流在三极管内部流动，从而控制 集电极电流的放大，实现信号的放大。
输出信号通过集电极和射极之间的电压差作用 ，从集电极输出放大的信号。
特点
电压增益高
由于采用正反馈电路，共集放大电路的电压增益 较高。
输入阻抗高
由于输入电阻较大，共集放大电路的输入阻抗较 高，对信号源影响较小。
输出阻抗低
由于输出电阻较小，共集放大电路的输出阻抗较 低，负载能力较强。
04
CATALOGUE
三种基本放大电路的比较
工作原理比较
01
共射放大电路
输入信号由基极和发射极之间输入，输出信号从集电极和发射极之间输
共集放大电路
具有电流放大能力，适用于功率放大。
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三极管的三种基本 放大电路
目录
• 共射放大电路 • 共基放大电路 • 共集放大电路 • 三种基本放大电路的比较
01
CATALOGUE
共射放大电路
工作原理
输入信号加在三极管的基极和发射极 之间，控制集电极电流的变化，并通 过集电极电阻将电流变化转换为电压 变化，从而实现对信号的放大。
第二章_三极管放大电路
一. 多级放大器的耦合方式
1.阻容耦合 优点：
iC
放大电路产生 截止失真
输入波形
uCE
ib
ib失真 uo 输出波形
(2-41)
2. Q点过高，信号进入饱和区 iC
放大电路产生 饱和失真
输入波形
ib
uCE
输出波形
uo
(2-42)
实现放大的条件
1. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结 反偏。 2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。
rbe从几百欧到几千欧。
(2-25)
从输出回路看:
iC近似平行
i C IC i c β(I B i b ) βI B βi b
iC
所以： c i
βi b
uCE
uCE
(1) 输出端相当于一个受ib 控制 的电流源。 (2) 考虑 uCE对 iC的影响，输出 端还要并联一个大电阻rce。
rce的含义:
Δu CE u ce rce Δi C ic
(2-26)
三极管的微变等效电路 c
ib
ic
ib
ic ube rbe uce
ib
b
rce
uce
ube
eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ib
b
rbe
ib
c
rce很大， 一般忽略。
微变等效电路
e
(2-27)
2、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电 极电压，经电容滤波只输出交流信号。
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等，这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源，也是给放大电路提供能量的，一般在几伏到几十伏范围，以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻，一般在几 K 至几十K 范围，它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源，使发射结处于正向偏置，同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ，使三极管工作在放大区中适当的区域，这个电流I BQ常称为基极偏置电流，它决定着三极管的工作点，基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的，基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极，从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化，由于u i是正弦信号，使i B随u i也相应地按正弦规律变化，这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化，因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加，但i C要比i B大得多（即β倍）。
电流i C在电阻R C上产生一个压降，集电极电压u CE =V CC－i C R L，这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反，即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用，使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当，u O要比 u I的幅值要大得多，同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法：一是图解法，二是微变等效电路法，三是计算机辅助分析法。
(中职)2-2 三极管基本放大电路 ppt课件
1．放大电路中各元件的作用
（1） V ：三极管，起电流放大作用，是放大电路的核心器件。
（2）V CC ：直流电源，有两个作用。一是为三极管的发射结提供正偏电压和为集电
结提供反偏电压，保证三极管工作于放大区；二是给放大电路提供能源。
（3） R b ：基极偏置电阻，使发射结获得正偏置电压，向三极管的基极提供合适的
2．放大电路中电压、电流符号的规定
在放大电路中，既有输入信号源 v i 产生的交流量，又有直流电源 V CC 产生的直流量。
因此，为了避免电路分析时出现符号上的混淆，特作如下规定：
（1）大写物理量符号加大写下标，表示直流信号。如 I B 表示基极直流电流。
（2）小写物理量符号加小写下标，表示交流信号。如 i b 表示基极交流电流。
【教学难点】
1．基本共射极放大电路放大信号的工作原理。 2．三种放大电路的电路结构及（中性职能）2比-2较三。极管基本放大电路 ppt
课件
2.2.1 基本共射放大电路 2.2.2 小信号放大器的主要性能指标 ﹡ 2.2.3 三种基本放大电路的性能比较
（中职）2-2 三极管基本放大电路 ppt 课件
（3）小写物理量符号加大写下标，表示交流和直流叠加信号。如 iB IB ib 表示
基极电流的总和。
（4）大写物理量符号加小写下标，表示交流信号的有效值。如 I b 表示基极交流电
流的有效值。
（中职）2-2 三极管基本放大电路 ppt 课件
3．放大电路的工作原理
放大电路在未加输入信号时（ vi 0 ）的工作状态称为静态。此时，三极管
各电极上只有直流电压和直流电流，称其为三极管的静态工作点，用下标Q表示，
如 V BEQ 、I BQ 、V CEQ 、 I CQ 。
三极管放大电路三种组态的比较
输入电阻大
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ④输出电阻
由电路列出方程
it = ib + βib + i Re
vt = ib ( rbe + Rs′ )
vt = i Re Re
其中 Rs′ = Rs // Rb 则输出电阻
vt Rs′ + rbe Ro = = Re // it 1+ β
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示 该电路也称为射极输出器 该电路也称为射极输出器 1.静态分析 1.静态分析 由
VCC = I BQ Rb + VBEQ + I EQ Re I EQ = (1 + β ) I BQ
′ ′ ′ vo ib (1 + β ) RL (1 + β ) RL β ⋅ RL Av = = = ≈ <1 ′ ′ ′ vi ib [rbe + (1 + β ) RL ] rbe + (1 + β ) RL rbe + β ⋅ RL
′ 则电压增益接近于1 一般 β ⋅ RL >> rbe ，则电压增益接近于1， 即 Av ≈ 1 。 vo与vi同相
输出电阻小
Rs′ + rbe Rs′ + rbe Re >> 当 ， β >> 1 时， Ro ≈ 1+ β β
4.5.1 共集电极放大电路
Av ≈ 1 。
′ Ri = Rb //[rbe + (1 + β ) RL ]
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 2.动态分析 ④输出电阻
由电路列出方程
it = ib + βib + i Re
vt = ib ( rbe + Rs′ )
vt = i Re Re
其中 Rs′ = Rs // Rb 则输出电阻
vt Rs′ + rbe Ro = = Re // it 1+ β
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
4.5.1 共集电极放大电路
共集电极电路结构如图示 该电路也称为射极输出器 该电路也称为射极输出器 1.静态分析 1.静态分析 由
VCC = I BQ Rb + VBEQ + I EQ Re I EQ = (1 + β ) I BQ
′ ′ ′ vo ib (1 + β ) RL (1 + β ) RL β ⋅ RL Av = = = ≈ <1 ′ ′ ′ vi ib [rbe + (1 + β ) RL ] rbe + (1 + β ) RL rbe + β ⋅ RL
′ 则电压增益接近于1 一般 β ⋅ RL >> rbe ，则电压增益接近于1， 即 Av ≈ 1 。 vo与vi同相
输出电阻小
Rs′ + rbe Rs′ + rbe Re >> 当 ， β >> 1 时， Ro ≈ 1+ β β
4.5.1 共集电极放大电路
Av ≈ 1 。
′ Ri = Rb //[rbe + (1 + β ) RL ]
三极管基本放大电路ppt课件
（a）原理电路
（b）实物图
精品课件
发射极单管放大电路各组成元件的作用
精品课件
电路中各电流、电压的符号规定
电路中既包含输入信号所产生的交流量，又包含直流电源所产生 的直流量。为了区分不同分量，通常做了以下规定
精品课件
放大电路原理图的画法
1.直流通路和交流通路 【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。 画直流通路原则 ：将电容视为开路。
确定出静态工作点Q。
以单管共射放大电路为例，其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、 Rb、RC和三极管放大倍数β已知，忽略三极管的UBEQ（硅管UBEQ≈0.7V，锗 管UBEQ≈0.3V）,可以推导得：
IBQVCC UBEQ VCC
Rb
Rb
ICQ＝βIBQ
UCEQ ＝ VCC－ICQ RC
由上述公式求得的IB、 IC和UCE值即是静态工作点Q。
Ro=Ron
精品课件
多级放大电路的耦合方式
多级放大电路中每个单管放大电路称为“级”，级与级之间的连接 方式叫耦合。下表为三种常用耦合方式的比较。
精品课件
本章小结
1.三极管由两个PN结构成，按结构分为NPN和PNP两类。三极管的集电极 电流受基极电流的控制，所以三极管是一种电流控制器件。在满足发 射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大的作用。三极管的输 出特性曲线可分成截止区、饱和区、放大区。
所以，分压式偏置放大电路具有自动调整功能，当ICQ要增加时，电路 不让其增加；当ICQ要减小时，电路不让其减小；从而迫使ICQ稳定。所以 该电路具有稳定静态工作点的作用。B>>UBEQ
精品课件
C C V Q Q C E I I T V ec RR QEB Q B U I 2 1 b b R R Q B U 21 II
电子技术课件第二章三极管及基本放大电路
10
2．三极管的主要参数
（1）直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。
漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时，流过集电结的反向
ICBO测量电路
ICEO测量电路
加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍，所以它受温度影响不可忽视。
性。 A——PNP锗材料，B——NPN锗材料， C——PNP硅材料，D——NPN硅材料。
三极管型号的读识 3 A G 54 A
规格号
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
X——低频小功率管，G ——高频小功率管， D——低频大功率管，A ——高频大功率管。
三极管 NP锗材料 高频小功率 序号
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
饱和区 当VCE小于VBE时，三极管的发
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多，从晶体管手册可以查找到三极管的型号，主要用途、主 要参数和器件外形等，这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1．三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”，表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度影响 （2）电源电压波动 （3）元件参数改变
二、分压式偏置放大电路 1．电路组成
Rb1是上偏置电阻，Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用，Ce是Re的交流信号旁路电容。
分压式偏置放大电路
放大电路的电压和电流波形
2．三极管的主要参数
（1）直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。
漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时，流过集电结的反向
ICBO测量电路
ICEO测量电路
加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍，所以它受温度影响不可忽视。
性。 A——PNP锗材料，B——NPN锗材料， C——PNP硅材料，D——NPN硅材料。
三极管型号的读识 3 A G 54 A
规格号
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
X——低频小功率管，G ——高频小功率管， D——低频大功率管，A ——高频大功率管。
三极管 NP锗材料 高频小功率 序号
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
饱和区 当VCE小于VBE时，三极管的发
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多，从晶体管手册可以查找到三极管的型号，主要用途、主 要参数和器件外形等，这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1．三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”，表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度影响 （2）电源电压波动 （3）元件参数改变
二、分压式偏置放大电路 1．电路组成
Rb1是上偏置电阻，Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用，Ce是Re的交流信号旁路电容。
分压式偏置放大电路
放大电路的电压和电流波形
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
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RB1 C1
+
+ us
RS RB2
RC RE
+VCC C2
+
RL
+ CE
[解] 1）求“Q”
20 15
+ uo
UBQ 20 62 3.7 (V)
ICQ
I EQ
3.7 0.7 1.5
2 (mA)
IBQ 2 / 100 0.02 (mA) 20 A
2）求 Au、Ri、Ro 、 Aus UCEQ 15 2(3 1.5) 6 (V)
Au
RL
+ uo
2. 输入电阻
Ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
Ri R’i
3. 输出电阻 Ro = RC
例3.2.1 =100, RS= 1k, RB1= 62k, RB2= 20k, RC= 3k
RE = 1.5k, RL= 5.6k, VCC = 15V。求：“Q ”, Au, Ri, Ro
UCEQ = VCC – ICQ RE
二、性能指标分析
Au
uo ui
（1 ）ib RE // RL ibrbe (1 )ib RE // RL
+ Rs RB
ii
ib
+
RE RLuo
ic
R
+
s
us
Ri
rbe RB
RE
R’i
ib
+
RL
uo
(1 )R'L
100 3//5.6 1.3 1.5 1011.5
Aus Ri
Ri Ri RB1 //
Rs RB
Au
13.8(1.3) 1 13.8
2 //[rbe (1 )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
rbe 200 26 / IBQ 200 26 / 0.02 1500
Au
R'L
rbe
100 3//5.6 130 1.5
Ro = RC= 3 k
Ri RB1 // RB2 // rbe 20 // 62 // 1.5 1.36 (k)
Aus
ui us
Au
Ri Ri RS
Au
RB // R’i
)
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
–
ICQ= I BQ
二、直流分析
RB1 RB2
RC IBQ
+VCC ICQ
+
I1
+
UBEQ
UCEQ
RE
IEQ
要求：
I1 (5 10)IBQ
ＵBQ (5 10)UBEQ
第3章 放大电路基础
方法1: 估算
U BQ
RB2 RB1 RB2
VCC
IEQ ICQ
UBQ IEQ
UBEQ RE
IBQ IEQ /
UCEQ VCC ICQ ( RC RE )
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
C1
+
+ RS
u+Ii EQ
– us – RE
+VCC
交流通路
ii
ib
+ C2 +
RL
uo + Rs
–
RB
ic
ii
R
RE
+
RLuo
+
s
us
ib
ic
rbe RB
RE
ib
+
RL
uo
IBQ = (VCC – UBEQ) / [RB + (1 + ) RE]
稳定“Q”的原理：
T IC UE UBE IB IC
方法２：利用戴维南定理求 IBQ RC
RB1
+ – VCC
RB2 RE
+ –VCC
第3章 放大电路基础
RC IBQ
+
R’B1
– V’CC
RE
+ –VCC
V'CC
VCC RB2 RB1 RB2
R’B RB1// RB2
RB1 RB2 RB1 RB2
IBQ
V 'CC UBEQ R'B (1 β)RE
第3章 放大电路基础
三、性能指标分析
1. 电压放大倍数
RB1
RC
C1
+
RS
+ us
RB2
RE
交流通路 ic
ii
ib
+VCC
C2
+
RL
+
Au
uo ui
ib R'L
ib rbe
R' L rbe
uo +
源电压放大倍数
CE
Aus
uo us
uo ui
ui us
ui us
Au
Ri Au Rs Ri
+
+ ui
RB1 RB2
RC RL
uo
小信号等效电路
ii
ib
ic
2. 输入电阻
Ri
ui ii
RB1 // RB2 // rbe
+ ui
RB1 RB2 rbe ib
RC
+ 3. 输出电阻
RL uo
Ro= RC
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
交流通路 iciiFra bibliotekib+
RC
ui
RB1 RB2 RE
+ RL uo
Au
uo ui
ib R'L
ib[rbe (1 )RE ]
R' L
rbe (1 )RE
小信号等效电路
ii
ib
ic
+
rbe ib
ui RB1 RB2
RE RC
源电压放大倍数
Aus
uo us
uo ui
ui us
Ri Rs Ri
ICQ = I BQ
二、性能指标分析
UCEQ = VCC – ICQRE
R'L = RE // RL
RAi uuiuuii oiRuiBbi（rbe1rbe(1）u(i1iub)Ri ibER)/R/ER'/L/LR=L
(1 )R'L rbe (1 )R'L
RB //(rbe (1 )R'L
1.36(130) 1 1.36
75
第3章 放大电路基础
去掉旁路电容 CE 时：
ii
ib
ic
RB1 C1
+
+ us
RS RB2
+VCC
RC
C2
+
+
RL
uo
RE
既稳定“Q”，Au又较大的电路
+
rbe ib
ui RB1 RB2
RE RC
+
RL
uo
Au
rbe
R' L
(1 )RE
1）静态工作点“Q”不变 2）求 Au、Aus 、Ri、Ro
第3章 放大电路基础
3.2 三种基本组态放大电路
3.2.1 共发射极放大电路
一、 电路组成
VCC(直流电源)： 1. 使发射结正偏，集电结反偏 2. 向负载和各元件提供功率
C1 +
RS
+
+
ui
us
RB1 RC iB
+ uBE
RB2
RE
+VCC iC
C2
++
+
uCE RL
uo
+
CE
C1、C2(耦合电容)：隔直流、通交流 RB1 、RB2(基极偏置电阻)：提供合适基极的电流 RC(集电极负载电阻)：将 IC UC 使电流放大 电压放大 RE(发射极电阻)：稳定静态工作点“Q ” CE(发射极旁路电容)：短路交流，消除RE对电压放大倍数的影响