三种基本放大电路及静态工作点ff
2.基本放大电路(2)
+
~
Re
RL U O
(a)电路图
图 2.5.1 共集电极放大电路
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第二章 基本放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib Io Ii
Io
Ie Ib
Ie 所以
(1
RS
U S
Ic Rc
e+
Re Ie vo
-
AV
Vo Vi
( 1) IbRe Ib[rbe (1 )Re ]
( 1) Re rbe (1 )Re
Ri
Vi Ii
rbe
(1 )Re
Ro
Re
//
rbe
1
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(1
1 )rbe2
e
显然，、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。
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第二章 基本放大电路
3.构成复合管时注意事项
（1）. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输 出电流与后级输入电流实际方向一致。
（2）. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发 射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。
U o Ib (rbe Rs)
式中
Rs Rs // Rb RS
而 所以
Io Ie (1 )Ib
Ro
U o Io
rbe Rs
1
e Ie Io
rbe
第三章 基本放大电路
输出
话筒
放
大
器
喇叭
应用举例
直 流 电 源
基本放大电路
输入 放大器 输出
1、定义：放大电路的目的是将微弱的变化信 号不失真的放大成较大的信号。。
2、组成：三极管、场效应管、电阻、电容、电感、 变压器等。 3、特点：
①输出信号的功率大于输入信号的功率；
②输出信号的波形与输入信号的波形相同。
基本放大电路
RC
ui
T
C2
RL
基本放大电路
3.2.2 放大器中电流电压符号使用规定含义 “小大” uBE—小写字母，大写下标，表示交、直混合量。 “大大” UBE — 大写字母，大写下标，表示直 流量。 “小小” ube—小写字母，小写下标，表示交流分量。
“大小” Ube—大写字母，小写下标，表示交流分量有效值。 uA
电路改进：采用单电源供电 +VCC RC C1 T
可以省去
C2
RB VBB
基本放大电路
+VCC RB C1 T RC C2
单电源供电电路
基本放大电路
（1）电路的简化
C1
ui （2）电路的简化画法
VCC
RB
C1
只用一个电源，减 少电源数。
T
C2
RL
RB
RC
VCC
uo
uo
不画电源符号， 只写出电源正 极对地的电位。
T
I CQ
U CEQ
(b) 首先画出放大电路的交流通路
基本放大电路
VCC
交流通路
三种基本放大电路及静态工作点
三种基本放大电路的比较
总结词：性能比较
详细描述：共射、共基和共集三种基本放大电路各有其特点和应用范围。共射放大电路具有电流和电压的放大作用，适用于 低频信号的放大；共基放大电路主要实现电压放大，适用于高频信号的放大；共集放大电路主要实现电流放大，适用于功率 驱动等场合。在实际应用中，可以根据需要选择合适的放大电路。
02
CATALOGUE
三种基本放大电路
共射放大电路
总结词
电流和电压的放大作用
详细描述
共射放大电路是三种基本放大电路中最常用的电路，它具有电流和电压的放大作用。在共射放大电路中，输入信 号通过基极和发射极加在晶体管的集电极和发射极之间，使得集电极电流发生变化，并通过集电极电阻将电流变 化转换为电压变化，实现电压和电流的放大。
共基放大电路的应用
高频放大
共基放大电路具有高频放 大的特点，适用于高频信 号的放大和处理，如无线 通信、雷达信号处理等。
宽频带放大
由于共基放大电路的高频 特性，它也适用于宽频带 信号的放大，如宽带通信 、视频信号处理等。
高速放大
共基放大电路具有高速响 应的特点，适用于高速信 号的放大和处理，如数字 信号处理、图像处理等。
。
共集放大电路的静态工作点
总结词
共集放大电路的静态工作点通常设置在输入 信号的零点附近，以实现较小的失真和较高 的输出阻抗。
详细描述
在共集放大电路中，静态工作点通常设置在 输入信号的零点附近，这样可以实现较小的 失真和较高的输出阻抗。这是因为共集放大 电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗 ，因此能够减小信号源的内阻和负载对输出 信号的影响，从而提高信号传输的质量和稳 定性。
03
CATALOGUE
三极管的三种基本放大电路-3极管放大电路
)
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
100 3//5.6 1.3
2）求 Au、Aus 、Ri、Ro
1.5 1011.5
Aus Ri
Ri Ri RB1 //
RRsB2A/u/[rbe131.(81(131.8.3))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
uo ui
ui us
ui us
Au
Ri Au Rs Ri
+
ui
RB1 RB2
RC RL
小信号等效电路
ii
ib
ic
+ ui
RB1 RB2 rbe
ib
R
C
uo 2. 输入电阻
Ri
ui ii
RB1 // RB2 // rbe
+ 3. 输出电阻 Ro= RC
RL uo
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
Ri Rs Ri
Au
2. 输入电阻
Ri RB1 // RB2 //[rbe (1 )RE ]
Ri R
放大电路静态工作点的稳定、放大电路的三种接法
的变化，保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
（1） 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=（5~10）IB ∴I1 I2
β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻：
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri＝
ui ib
rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻：
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ，ICBQ 大致将增加一 倍，说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高，最终将导致 IC 增大，Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响
稳定静态工作点和三种放大电路
若 (1)Re rb， e A 则 uR RL e'
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈 • 温度补偿：利用对温度敏
感的元件，在温度变化时 直接影响输入回路。 • 例如，Rb1或Rb2采用热敏 电阻。 它们的温度系数？
T (℃ ) ICU EU B E IB IC R b 1 U B
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？
3. 分压式偏置电路
即典型的Q点稳定电路
UGQ
UAQ
Rg1 Rg1Rg2
VDD
USQ IDQRs
IDQIDO(UUGGSS(Qt h)1)2
U DS V Q D D ID(Q R dR s)
为什么加Rg3?其数值应大些小些？
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？
静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
一、温度对静态工作点的影响
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑ →Q’
Q’
ICEO↑
若UBEQ不变IBQ↑
若温度升高时要Q’回到Q， 则只有减小IBQ
所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变， 这是靠IBQ的变化得来的。
输出特性
iD f (uDS)UGS常量
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
IDSS
g-s电压控
可
制d-s的等 效电阻
ΔiD
变 电 阻
恒 流
区
区
低频跨导：
夹断区（截止区）
iD几乎仅决 定于uGS
击 穿 区
夹断电压
gm
iD uGS
UDS常量
3放大电路基本知识
V1
V2
ui2
VEE IEE = (VEE – UBEQ) / REE
REE
ICQ1 = ICQ2
ICQ1
RC uo
RC
UCQ1 UCQ2
+VCC
ICQ2
(VEE – UBEQ) / 2REE UCQ1 = VCC – ICQ1RC
f
效率
=
最大输出功率Pom 直流提供功率PDC
三种基本组态放大电路
共发射极放大电路
一、 电路组成
RB1 RC
C1 +
R+ S us
+ ui RB2 RE
+VCC
C2
+
+
RL uo
+
CE
VCC(直流电源)：
• 使发射结正偏，集电结反偏 • 向负载和各元件提供功率 C1、C2(耦合电容)： • 隔直流、通交流 RB1 、RB2(基极偏置电阻)： • 提供合适的基极电流
差分放大电路的工作原理
一、电路组成及静态分析
特点：
RC
RC
uo
VCC
a. 两个输入端， 两个输出端；
ui1
V1
V2
ui2
b. 元件参数对称；
REE
VEE c. 双电源供电； d. ui1 = ui2 时，uo = 0
能有效地克服零点漂移
RC
RC
uo
VCC VEE = UBEQ + IEEREE
ui1
Ri 6 000
ii 3 A
ui 18 mV
600 16.7 A 10 mV
60
30 A 1.82 mV
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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电路组成简化电路及习惯画法简单工作原理放大电路的静态和动态直流通路和交流通路1・电路组成icLRb308kviyU BB-LCbl iBVBE . |1E!Pc4kUCEUcc —【Zu TVo输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）2.简化电路及习惯画法冥°UccRbCL1UoUiUCC —8共射极基本放大电路Cb2Cbl3-简单工作原理冥Vi=O Vi=Vsin(ot4.放大电路的星ic.小 UCE静态：输入信号为零（ 放大电路的工作状态，也称;动态：t 状态，也称.电路处： 流在特性曲彳 常称为Q 点。
和“CEQ ）弟ic.<>VCEiBUo祥放大电］tCbliBAHRRb 300kUiMCE¥岂苛UooOic1BCb2+cRc4k MCEe+ 艺UBB12 uo" ______Cb2*1 IUoTh吨压、电冬工作点、AHIAb380kvi y uUBB丄 ]2V 丁Z ---- 1_LVcc ■12vBACKI N EXT^2.3.1静态工作情况分析•用近似估算法求静态工作点•用图解分析法确定静态工作点2.3.2动态工作情况分析•交流通路及交流负载线•输入交流信号时的图解分析• BJT的三个工作区•输出功率和功率三角形1.用近似估算法求静态工作点釆用该方法，必须已知三极管的0值。
根据直流通路可知：T"cc —"BE= --------------i c =0人V —X7 — T Rr CE — r CECC 工—一般硅管V BE=0.7V,错管V BE=0.2V oC共路釆用该方法分析静态工作点，必须已知三极 管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路直流通路2.用图解分析法确定静态工作点•在输入特性曲线上，作出直线V B E =^cc-^b ，两 线的交点即是0点，得到厶Q 。
•在输出特性曲线上，作出直流负载线V CE "CC T(A ， 与?BQ 曲线的交点即为0点，从而得到VcEQ 和?CQ 。
R'F RJ/R 。
,是気 交流负载电阻。
1・=1. ■ J ^->4交流负载线是 有交流输入信号时 。
点的运动轨迹。
）.人：1.交流通路及交流负载线由交流通路得纯交流负载线:即ic =(-1/人 L )* VCE + (MR L ) "CEQ + I CQ交流通路过输出特性曲线上 的0点做一条斜率为- 1/1? 1直线，该直线即为 交流负载线。
BACK!NEXT#动态工作时，l B＞几的实际电流方向是否改变，》CE 的实 际电压极性是否改变？2・输入:叫仁＞ %E T T 「B T T "CE /T I-V o l T %与儿相位相反； 可以测量出放大电路的电压放大倍数;通过图解分析，可得如下结论:1・2・3・3. BJT 的三个工作区截止区特点：ig=O> I Q = /CEO当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
和区特点: ic 不再随「B 的增加而线性增加，即让工叽 v CE = V C ES ，典型值为0・3V此时i c /mA2.3图解 分析法2.3.2动态工作情况分析・BJT 的三个工作区由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。
对于NPN 管， 输出电压表现为底部失真。
< 丿饱和失芦由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。
对于NPN 管， 输出电压表现为顶部失真。
截止失真①波形的失真2.3图解动态工作情况分析分析法 2.3.23・BJT的三个工作区②放大电踣的动态范围放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求:•工作点0要设置在输出特性曲线放大区的中间部位;要有合适的交流负i:线。
2.3.2动态工作情况分析4.输出功率和功率三角形放大电路向电阻性负载提供的输出功率在输出特性曲线上，正好是三角^AABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。
要想Po大，就要使功率三角形的功率三角形面积大，即必须使匕m和厶n都要大。
共射极放大电路解：(1) 人== 40uAZ c = ^ • Z B = 80 x 40uA = 3.2mAR b 300kc尸 BV CE = V cc 一 R c ・ I c = 12V - 2k X 3.2mA = 5.6V静态工作点为0 (40uA, 3.2mA, 5.6V) , BJT 工作在放大区。
y 12V(2)当/?b =100k 时， 人=而= 120uA 几=0•人=80xl20uA = 9・6mAV CE = V cc 一 R c • I c = 12V - 2k x 9.6mA = -7.2V %E 不可能为负值，V _y 、 J2V其最小值也只能为0,即?c 的最大电流为： 〃CM = —俎云= 6mA此时，Q (120uA, 6mA, 0V),由于/?-Z B >Z CM所以BJT 工作在饱和区。
例聲放大电路如图所示。
已知BJT 的 力=80,/?b =300k, R c =2k f V cc = +12V, 求：(1)放大电路的0点。
此时BJT 工作在哪个区域？(2)当Z?b =100k 时，放大电路的0点。
此 时BJT 工作在哪个区域？(忽略BJT 的饱 和压降)CMend 遐331.试分析下列问题：(1)增大位时，负载线将如何变化？0点怎样变化？(2)增大时，负载线将如何变化？0点怎样变化？(3)减小Vcc时，负载线将如何变化？0点怎样变化？共射极放大电路?叵）JB考题2.放大电路如图所示。
当测得BJT的V CE接近Vcc的值时，问管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些?答：截止状态故障原因可能有：•鸟支路可能开路，厶二。
，<c=0，#CE= Vcc - <c心=Vcc。
・Ci可能短路，V BE=O，厶=0，?c=0，V CE= "cc ■】C R F V CC °end右2.4放大电路的工作点稳定问题呉2.4.1温度对工作点的影响•温度变化对/cBO的影响•温度变化对输入特性曲线的影响•温度变化对0的影响2.4.2射极偏置电路•稳定工作点原理•放大电路指标分析定偏流电路与射极偏置电路的比较BO =，CBO(%=25°C)温度丁个"'y妣曲线上移2 总之：=~二=。
〜1.0% 、问距增/，CBO T T /CEO TTf T %l T J BT'ZC T 0T〈思考题、-°堆c 扯c 曲<T J —吃C A c------- 1― 共射极放大电路直流通路•直流电源：内阻为零•耦合电容：通交流、隔直流•直流电源和耦合电容对交流相当于短路ViC)交流通路TT ->Z CT -»7ET ->V ET V V B 不变 T V BE I T 厶丄（反馈控制）稳定原理:BACK NEXT静态工作点稳定的放大器+Ecl lc d1oR L Iu ik C E U oR E射极直流负反馈电阻C E交流旁路电容分压式偏置电路R B1「1 RcR E I2= （5〜10）I B【1=【2 + I R®【2E cU B«I9«B RI+R=^2^B2Q E cR B1+R B2B2U BE=^B"U E=U R ■I E R Eu iR B2U o且1静态工作点稳定过程U B被认为较稳定j本电路稳压的过程实际是由于加了R E形成了负反馈过程‘■* U BE |T I ― I c l -- k I E I- U E I【J 【B!—由输入特性曲线1严【E =U E/R E=U BE) / R EI B=VPU CE=Ec ■ IcRc ■ I E R EU BE« 0.7V画出直流通道交流通道及微变等效电路R BI Rc■ICEu i电容短路，直流电源短路,画出交流通道•21-B2J一 一 u ・ui交流通道微变等效电路RefR L[■ —微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算例:上述静态工作点稳定的放大器,各参数如下：R B1=100kQ, R B2=33kQ, R E=2.5kQ, R c=5kQ,R L=5kQ, p=60o求：(1)估算静态工作点；(2 )空载电压放大倍数、带载电压放大倍数.输入电阻.输出电阻；(3 )若信号源有Rs=l kG的内阻,带载电压放大倍数将变为多少？I B=I c/p=1.2/60=0.02mA=20pAr i=R B1// R B2// r be =100//33//1.62=1.52 kQ r o= R c=5kQ% =% -一[只 ~^cc 一Ic（Rf +K）①静态工作点坨1 + %2%-%3.5.1 射极偏苴电路JIOME]BACK必=A/le +认=A/k +'b(l + 0)K5詁册釜2.放大电路指标分析 ②电压増益〈A ＞画小信号等效电路〈B ＞确定模型参数卩已知，求礼〈C ＞增益 图351射极偏直电路氐 a 2000 + (1 +0)26(mV)仏(mA)输出回路:必=-0・人火//&)输入回路:③输入电阻根据定义K=N片由电路列出方程^T = ^R b + h图3.5.3求射櫥6置电路斓入电阻Y (心〃&2)「％=仏+讥="圧 +人(1+0)«v则输入电阻K = J =心〃心〃％+(1+0)«]‘T放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻BACK!NEXT对回路1和2列KVL 方程r 人九+尺）+（人+4）&=。
其中尺=即叫限血〔%-幺-0・人）：+（厶+人）忆=0当 R ；»Rc 时，出=& （一般 &＞：＞＞«）输出电阻R°=RJ/R：I ~I%'c ~ 'E 一 QVi静态:%Ic =0K C E = Kcc -【cRe% V CE%-L（Rc+Re）I B=^~p电压增益：& =_邑血理....... Ge■V输入电阻:从专=心//心输出电阻: R o = R c人二0・(&//血)' 氐+(1 + 0)人尺=心〃&2〃氐+d + 0)K]R°gBACK!NEXTXRJRJ二〃・（«〃&）忌+（1+0）& 氐K =心〃 % //k +（1+〃）&]=心〃RJ氐RbS 3.5J 射覆偏置电崎KP卜信号等效电路S 3.5J 射覆偏置电崎KPb信号等效电路。