第三章(二)三种基本组态放大电路解析
三种放大电路
基于三种电路对电流放大的研究摘要：放大电路时指能量的控制和转换，用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载得到的能量比较大的信号。
放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。
三种放大电路的基本组态：三种放大电路为：共发射极放大电路，共基极放大电路，共集电极放大电路。
1、共发射极放大电路三极管V：实现电流放大。
集电极直流电源Ucc：确保三极管工作在放大状态。
集电极负载电阻Rc:将三极管集电极电流变化转为电压变化，以实现电压放大。
基极偏置电阻Rb:为放大电路提供静态工作点。
耦合电容C1和C2：隔直流通交流。
工作原理：Ui直接加在三级管V的基极和发射极之间，引起基极电流ib作相应的变化。
通过V的电流放大作用，V的集电极电流ic也将变化。
ic的变化引起V的集电极和发射极之间的电压UCE变化。
UCE中的交流分量uce经过C2畅通的传送给负载RL，成为输出交流电压u。
，实现电压放大作用。
（1）静态分析：共发射极放大电路的直流通路和静态工作点（2）求静态工作点上图Q点为静态工作点。
2、共集电极放大电路A是一个共集组态的单管放大电路,b为等效电路。
则由a图电路的基极回路可求得基极电流为电流的放大倍数由图b等效电路可知。
3、共基极放大电路直流通路与静态工作稳定电路相同。
电流的放大倍数没有电流的放大作用。
电压放大倍数具有电压放大作用，没有倒向作用。
共基极放大电路具有输出电压与输入电压同相，电压放大倍数高、输入电阻小、输出电阻大等特点。
由于共基极电路有较好的高频特性，故广泛用于高频或宽带放大电路中。
三种电路的比较：1.共射电路既能放大电压又能放大电流，具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，输入电阻在三种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄。
常做低频放大电路的单元电路。
2. 共集电路只能放大电流不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大，输出电阻最小的电路，电压放大倍数接近１，具有电压跟随特点。
常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用。
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
BJT放大电路三种基本组态的交流特性分析
2). 放大电路的分析步骤(通用) 分析步骤：
+ vi -
VCC RC + T vo -
① 分析直流电路，求出“Q”，计算 rbe。
② 画电路的交流通路 。 ③ 在交流通路上把三极管画成 低频小信号模 型，即 参数模型，得到交流等效电路。 ④ 分析计算放大电路的主要技术参数。
3. (稳基流偏置)共发射极(CE)放大电路
③ 交流等效电路
RS
ib +B ube
ic
C
+
RL
us
+
–
RB
rbe
E
uo
ib
RC
④ 分析各极交流量
u be uS ( RB // r be ) 7.2 sin t (mV) RS RB // r be
u be ib 5.5 sin t (A) ic i b 0.55sin t (mA) r be uce uo ic ( RC // RL ) 0.85sin t (V)
Ai=io/ii Ar=vo/ii Ag=io/vi
2、源电压放大倍数（源电压增益）Avs
Avs=vo/vs=（vo/vi）×（vi/vs）＝Av×Ri /(Rs+Ri)
3. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
等效电阻;
输入电阻：
Ri=vi / ii
意义：
Ri
表征放大电路从信号源获取信号的能力。
三极管的发射结导通时，B、E两端的导通压降UBE基 本不变（硅管约为0.7V，锗管约为0.3V），因此有
IB VCC U BE Rb
Rb C1
+ +
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
【精品】3-5三种组态基本放大电路
26mV rbe 300 1 I E (mA)
Re // RL RL
共集放大电路的电压放大倍数 Au 1 ，输入信号和输出信 号相位相同。若 (1 )( Re / / RL ) rbe ， Au 1 输出电压 跟随输入电压变化，Uo Ui
（ 1 ) RL
I b
I c
U i
Rb rbe
I b
Rc2
RL U o
Au
Rc2 // RL Au 40 rbe 26 mV rbe 300 1 1.247 k I EQ
(4) 输入电阻和输出电阻
ri
Ri Rb // rbe 1.247 k
UCEQ VCC I EQRe VCC I CQ Re
2. 动态分析 画出共集组态放大电路的微变等效电路。
V CC
b
Ib
Ic
c
R b1
C1
R s
. Us
+
Rs
rbe Ui Rb1 Re
e
Ui
VT C e
+
Ib
RL Uo
Re
RL
Uo
Us
.
Ri
Ri
共集组态放大电路
(2) 输入电阻
Rs Us
Ii
Ie
e Ib rbe
Ic
c
Ib
Rc b RL Uo
Ui
Re
Ri
Ri
Ui Ri = Re Ri Ii
Ui Ui Ri= I e (1 ) I b
rbe Ri =Re // 1
(3) 输出电阻 Ro =Rc
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
(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。
双极型三极管放大电路的三种基本组态
41 × 2.8 = 1.6 + 41× 2.8 = 0.986
12
第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
3. 输入、输出电阻
b ib
e - ie
+ Rs us+ ui
rbe Rb
iC βib
+
RL Re
uo
--
-
c
Ri = Rb //[ rbe + （1 + β） Re′] = 78.4 kΩ
-
b ib
ic c
rbe
Rb
e
βib
+
Re
RL uo
-
4
第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
+ Rs
+ ui us
-
b ib
ic c
rbe
βib
Rb
e
Re
RL
ii
b ib
eie
io
R s +
rbe
+
+ ui
+ uo
u s-
-
-
βib
uo R e ic c
b ib
e - ie
+
rbe
+
Rs us+ ui Rb
ii +
ui
Re
ie e ic
ib
βib
rbe
io c +
uo
R´L
-
-
b 共基极放大电路的等效电路
共基接法的输出电阻比共射接法高得多 考虑Rc的作用 Ro= Rc // rcb ≈ Rc
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Ri 300 / /(1.18 121 0.5) 51.2k
RO
RE
/
/
(rbe RS
1
)
18
三、共基极放大电路 共基极放大电路如下图所示。由图可见， 交流信号通过晶体三极管基极旁路电容C2接地，因此输入信号ui由 发射极引入、输出信号uo由集电极引出，它们都以基极为公共端， 故称共基极放大电路。从直流通路看，也构成分压式电流负反馈偏 置。共基极放大电路如下图所示。由图可见，交流信号通过晶体三 极管基极旁路电容C2接地，因此输入信 号ui由发射极引入、输出信 号uo由集电极引出，它们都以基极为公共端，故称共基极放大电路。 从直流通路来看，也构成分压式电流负反馈偏置。
[rbe
RL (1 )RE ]
源电压放大倍数
Aus
u0 ui
ui us
uo ui
Ri RS Ri
Au
2.输入电阻 Ri RB1 / / RB2 / /[rbe (1 )RE ]
3.输出电阻 Ro = RC
二、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共集电极放大电路如下图所示，由 交流通路看，三极管的集电极是交流地电位，输入信号ui和输出信 号uo以它为公共端，故称它为共集电极放大电路，同时由于输出 信号uo取自发射极，又叫做射极输出器。
(一)静态分析（直流分析）
I BQ
VCC U BEQ
RB (1 )RE
ICQ IBQ
UCEQ VCC (1 )RE IBQ
共集电极电路.AVI
（二）性能指标分析 1.电压放大倍数
Au
uo ui
(1 )ib RE / / RL rbeib (1 )ibRE / / RL
(1 )RE / / RL rbe (1 )RE / /R
作用，可将三
极管集电极电
直流电源VCC通过RB1、 RB2、RC、RE使三极管 获得合适的偏置，为 三极管的放大作用提 供必V要CC(直的流条电件源)。
C1、C2(耦合电容)
RB1 、RB2(基极偏置 电阻)：
RC(集电极负载电阻)：
RE(发射极电阻)：
流的变化转换 成集电极电压 的变化，从而 实现信号的电 压放大。 使隔提将与发直发直供R射流射流合EI并C极、结、适联正通的旁通发起的偏交基的路交射稳作，流极U电C电流极定用集；电，容电流容，电Q。使点结C电，通阻E反，流Ｃ常偏放称；采Ｅ大隔为向用负载电和压各放元大件提供功率 稳电定解静电态工容作器点。“Q ”
源电压放大倍数
Aus
uo usຫໍສະໝຸດ uo uiui us
ui us
Au
Ri Au Rs Ri
2.输入电阻
Ri
ui ii
RB1 / / RB2 / /rbe
3.输出电阻
RO
uo io
us 0 RC
RL
没有旁路电容CE时：
(1+β)ib
1.电压放大倍数
Au
u0 ui
rbeib
RLib (1 )REib
例题2.电路如图所示，已知三极管的 =120，RB = 300 k，
rbb= 200 ，UBEQ = 0.7 V RE = RL = Rs = 1k，VCC = 12V。求 放大电路的“Q ”，Au，Ri，Ro。
解：求静态工作点Q:
I BQ
VCC UBEQ
RB (1 )RE
12 0.7 mA 27 A
B
U BQ
RB 2 RB1 RB2
VCC ;
ICQ IBQ ;
ICQ IEQ
I U BQ U BEQ
UCEQ VCC (RC RE )ICQ
工作点Q不稳定的主要 原因：Vcc波动，管子 老化，温度变化 。
EQ
RE
I BQ
I EQ
1
稳定Q点的原理： T
IC
IC
UE IB
UBE
方法2.利用戴维宁定理求 IBQ
UCEQ VCC (RC RE )ICQ
（三）性能指标分析 将放大电路中的C1、C2、CE短路，电源VCC 短路，得到交流通路，然后将三极管用H参数小信号 电路模型代
入，便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。
1.电压放大倍数
Au
uo ui
ib RL
rbeib
RL ; rbe
(RL RC / / RL )
1
2.输入电阻
Ri
ui ii
ui
ui ui
RB / /[rbe (1 )RL ]
RB rbe (1 )RL
RL = RE // RL
3.输出电阻
RO
uo io
us 0 RL
uo
uo RE
ie
uo RE
uo
(1 )ib
uo RE
uo
(1 )uo
rbe RS / / RB
1 RE
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
（二）直流分析 断开放大电路中的所有电容，即得到直流通路， 如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直电流通路。 电路工作要求：I1 (5 10)IBQ，UBQ (5 10)UBEQ
求静态工作点Q： 方法1.估算：
I1 IBQ
300 1211
ICQ IBQ 3.2mA
UCEQ VCC RE IEQ VCC RE ICQ
12 1 3.2 8.8V
2. 动态分析：求Au，Ri，Ro。
rbe
200
26 0.027
1.18k
RL 1/ /1 0.5k
Au
(1 )RL rbe (1 )RL
0.98
1
(1 )
rbe RS / / RB
1 RE
1
rbe
1 RS
/ / RB
(1 )
RE
/
/
rbe
RS / / RB
(1 )
共集电极电路特点
1. Uo与Ui同相，具有电压跟随作用 2. 无电压放大作用 Au<1 3. 输入电阻高；输出电阻低
共集电极电路用途
1.高阻抗输入级 2. 低阻抗输出级 3.中间隔离级
预习作业问答： 1、放大电路的性能分析包含那几种分析？ 2、共射放大电路的特点有哪些？（电压放大倍数，输入输出电阻） 3、共集放大电路的特点有哪些？（电压放大倍数，输入输出电阻） 4、共基放大电路的特点有哪些？（电压放大倍数，输入输出电阻）
5、共源放大电路的特点有哪些？（电压放大倍数，输入输出电阻）
VCC
RB 2 RB1 RB 2
VCC ;
RB
RB1 / / RB 2
RB1 gRB 2 RB1 RB 2
;
VCC RB IBQ UBEQ RE IEQ
RB IBQ UBEQ RE (1 )IBQ ;
I BQ
VCC UBEQ
RB (1 )RE
ICQ IBQ ; ICQ IEQ
§3.2 三种基本组态放大电路
教学要求： 掌握三极管三种组态放大电路的工作原理； 能对放大电路的主要性能指标进行分析； 了解场效应管放大电路的工作原理。
一、共发射极放大电路
（一）电路的组成
集电极负载电阻
分压偏置式放大电路 C源1隔与直放基传大极交器偏，耦置将合电信阻号
C2隔直传交，将放大 器与利负用载RC耦的合降压