CB组态放大电路分析案例
基本组态放大器
同理，由于共集电路的电压增益小于1，因而由它组成的 多级放大器，如图4-3-8(b)所示，显然不可能提供电压增 益，同时，由于后级很大的输入电阻作为前级的负载，严 重影响分流比，因而也不可能提供电流增益。唯有共发放 大器或组合放大器组成的多级放大器，才能够既提供足够 大的电压增益，又能提供足够大的电流增益。总之，在多 级放大器中提供增益的主体是共发放大器或者组合放大器。
若RC rce ,则Ro RC。
由于 vb'e iirb'e ，而 io 是 g vm b'e 在RL中的分流值，
因而共发放大器的电流增益
Ai
io ii
g m rb 'e
Ro Ro RL
Ro Ro RL
(4-3-3)
当RL=0时，Ain ，其值即为晶体三极管的共发电流放
总之，放大器的不同组态集中反映在交流通路上，而直 流通路即为偏置电路，它们与组态无关。这个结论告诉 我们，一个实际放大电路的组成是否正确，就要看由它 画出的直流通路和交流通路是否正确。其中交流通路决 定了放大器的组态。
将N沟道MOS管取代晶体三极管，图4-3-1所示电路 便相应变换为共源(CommonSource)、共栅(CommonGate) 和共漏(CommonDrain)三种组态的场效应管放大器。
基本组态放大器
现以采用分压式偏置电路的电容耦 合晶体三极管放大器为例，它的三 种组态放大器的实际电路如图4-32所示。
图中，还画出了它们的直 流电流流通的直流通路和交流电 流 流通的交流通路。
在画直流通路时，由于电容的隔直流 作用，因此画出的直流通路都具有相 同的分压式偏置电路结构，即输入端， 都是由VCC通过RBl、RB2的分压向基极 提供直流偏置，并由RE的反作用来稳 定直流工作点；输出端，都是VCC通 过电阻(RE或RE加RC)与三极管串接。
【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
北京交通大学模拟电子技术习题及解答第三章双极型三极管基本放大电路
第三章双极型三极管基本放大电路3-1 选择填空1.晶体管工作在放大区时，具有如下特点______________。
a. 发射结正偏，集电结反偏。
b. 发射结反偏，集电结正偏。
c. 发射结正偏，集电结正偏。
d. 发射结反偏，集电结反偏。
2．晶体管工作在饱和区时，具有如下特点______________。
a. 发射结正偏，集电结反偏。
b. 发射结反偏，集电结正偏。
《c. 发射结正偏，集电结正偏。
d. 发射结反偏，集电结反偏。
3．在共射、共集、共基三种基本组态放大电路中，电压放大倍数小于1的是______组态。
a. 共射b. 共集c. 共基d. 不确定4．对于题3-1图所示放大电路中，当用直流电压表测得U CE ≈V CC 时，有可能是因为______，测得U CE ≈0时，有可能是因为________。
题3-1图ccR L开路 b. R C 开路 c. R B 短路 d. R B 过小5．对于题3-1图所示放大电路中，当V CC =12V ，R C =2k Ω，集电极电流I C 计算值为1mA 。
用直流电压表测时U CE =8V ，这说明______。
a.电路工作正常b. 三极管工作不正常c. 电容C i 短路d. 电容C o短路 &6.对于题3-1图所示放大电路中，若其他电路参数不变，仅当R B 增大时，U CEQ 将______；若仅当R C 减小时，U CEQ 将______；若仅当R L 增大时，U CEQ 将______；若仅更换一个β较小的三极管时，U CEQ 将______； a.增大 b. 减小 c. 不变 d. 不确定7.对于题3-1图所示放大电路中，输入电压u i 为余弦信号，若输入耦合电容C i 短路，则该电路______。
a.正常放大b. 出现饱和失真c. 出现截止失真d. 不确定 8. 对于NPN 组成的基本共射放大电路，若产生饱和失真，则输出电压_______失真；若产生截止失真，则输出电压_______失真。
晶体管放大电路的三种组态
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
(4) 晶体管共基截止频率fα远大于共射截止频率fβ，
因而共基放大电路的频带宽，常用于无线电通讯和
宽频带放大电路。 (5) 当输入恒定时，uce变化引起的ic变化很小， 即共基电路是很好的恒流源电路。
基于这些优点，功率放大和高频放大常采用共
(3) 求解输出电阻 将信号源 U s 短路，保留其内阻Rs ，负载RL开路，输出端 信号源 U 与流入电流 I 之比即为输出电阻。如图2—34 (b)
o
o
所示。
I ( U R R ) o br be s // b r I ( 1 ) I e b
' o
r R // R be s b r R // R R // 3 7 Ω o e e ( 1 )
(1)电压放大倍数
列出输入和输出回路电压方程，即
I r U i b be
' U RL o Au rb e Ui
' U I ( R // R ) I R o c c L b L
其中：
rb e rhb'
26 IE Q
(2)输入电阻
因为
U r I r ' i be b be r i ( 1 I 1 ) I e b
(1)求解电压放大倍数： 列输入回路和输出回路方程
' U I r I ( R // R ) I r ( 1 ) I R i b be ee L b be b L
' U I ( R // R ) ( 1 ) I R o e e L b L
2022-2023学年高二物理竞赛课件：三极管放大电路的三种基本组态
(1 ) 26mV I EQ
200 51 26 1.3
1.2 k
A v
(R c // RL ) rbe
Ri Rb1 // Rb2 // rbe 1.4k
50 (3 // 3) 62 1.2
Ro Rc // rce Rc 3k
（2）若改用β＝100的三极管
I BQ
3.5 0.7 4.4 101 2
Ro Rc 3k
为什么需要接旁路电容Ce ？！
0.0136
mA
β=50 β=100
I EQ I CQ 1.36 mA
Av -62 -71
rbe
200
101 26 1.36
2.1k
A v
11.36mA rbe 1.2kΩ 2.1kΩ
Ri 15 // 6.2 // 2.1 1.4k Ro Rc 3k
Re能抑制温漂，稳定静态工作点，还允许β在一定范
围内选择。
（A3v） 若VVoi 不接Ce
(Rc // RL ) rbe (1 )Re
50 (3 // 3) 1.2 51 2
0.73
Ri Rb1 // Rb2 // rbe (1 )Re 15 // 6.2 //1.2 51 2 4.2k
Rb1 Rb2 rbe
Rb1 // Rb2 // rbe Rb // rbe
Ro Rc // rce Rc
【例2.2.1 】三极管CE放大电路如图所示，设三极管在
静态工作点附近的β＝50。试计算：
（1）Av、Ri、Ro； （2）若改用β＝100的三极管，重新计算Av、Ri、Ro； （3）若不接Ce，对电路的性能指标有何影响？
④计算动态性能指标（如Av、Ri、Ro）。
第8讲晶体管放大电路三种组态
U BQ U BEQ Re
I CQ
－
I BQ
I EQ 1
(b)直流通路
UCEQ VCC I CQ (Rc Re )
C1
+ R2 + Cb R1
+
C2 + uo
R1 R2 被Cb交流短路
+
ui
Re
－
－
Rc RL + VCC
－
+ Rc
(a)电路图
+ ui
Re
RL
uo
－
－
+
Ui
Re rbe
Ib
－
b
－
Rc // RL RL
微变等效电路
Au Uo Ui
RL rbe
Ie e Ib
c
+
Ui
Re rbe
Ib
+
Rc RL U o
(2)输入电阻
Ri Ri // Re
－
rbe Ri I e (1 ) I b (1 ) (3)输出电阻 rbe Ri Re // Ri Re // (1 ) 输入为零， I b 为零， Ui
o
Rb
Re // RL RL I R U
o e L
（ 1 ）RL Au rbe (1 ) RL
结论：
Io Ib 但是，输出电流Ie增加了。Ai (1 ) Ii Ie
2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压， 故称电压跟随器。
三极管放大电路
三极管放大电路一/共基极（Common-Base Configuration）的基本放大电路，如图1所示，图 1主要应用在高频放大或振荡电路，其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。
电路特性归纳如下：输入端（EB之间）为正向偏压，因此输入阻抗低（约20～200 ）；输出端（CB之间）为反向偏压，因此输出阻抗高（约100k～1M ）。
电流增益：虽然A I小于1，但是R L / R i很大，因此电压增益相当高。
功率增益，由于A I小于1，所以功率增益不大。
二/共发射极放大电路与特性图2共发射极放大组态的简化电路，共射极（Common-Emitter的放大电路，如图2所示。
图 2因具有电流与电压放大增益，所以广泛应用在放大器电路。
其电路特性归纳如下：输入与输出阻抗中等（Ri约1k～5k ；RO约50k）。
电流增益：电压增益：负号表示输出信号与输入信号反相（相位差180°）。
功率增益：功率增益在三种接法中最大。
三/共集电极（Common-Collector）接法的放大电路，如图3所示，图 3高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用，以改善电压信号的负载效应。
其电路特性归纳如下：输入阻抗高（Ri约20 k ）；输出阻抗低（RO约20 ）。
电流增益：电压增益：电压增益等于1，表示射极的输出信号追随着基极的输入信号，所以共集极放大器又称为射极随耦器（emitter follower）。
功率增益Ap = AI × Av≈β，功率增益低。
图4自给偏压方式此电路不稳定，又称为基极偏压电路最简单的偏压电路，容易受β值的变动影响，温度每升高10°C时，逆向饱和电流ICO增加一倍，温度每升高1°C时，基射电压VBE减少2.5mV ，β随温度升高而增加(影响最大)图5射极加上电流反馈电阻改善特性自给偏压方式但还是不太稳定图6此为标准低频信号放大原理图电路路,见图6，其R1（下拉电阻）及R2为三极管偏压电阻（这种偏压叫做分压式偏置）为三极管基极提供必要偏置电流,R3为负载电阻，R4为电流反馈电阻（改善特性），C3为旁路电容，C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容（直流电受到阻碍）,信号放大值则为R3/R4倍数.设计上注意: 三极管Ft值需高于信号放大值与工作频率相乘积,选择适当三极管集电极偏压、以避免大信号上下顶部失真,注意C1及C3的容量大小对低频信号(尤其是脉波)有影响.在R4并联一个C2，放大倍数就会变大。
3.2三种基本组态放大电路
3. 求性能指标
输出电阻： 设 RS = Rs // RB 由于 i = iR – ib – ib
E
u u (1 ) RE rbe RS
u u Ro 故 R o u i u i RE ( (r rbe R E be u u
求输出电阻的等效电路
u u ) R R ) /( /(1 1 ) ) S S
S1 S1 S1 S1 S1 S1
*实用基本放大电路性能指标参考数据（空载情况下）
组态
Au
>100 >100 1，<1
输出电压与 输入电压的 相位关系 反相
Ri
Ro 几百 ～ 十几 k 几百 ～ 十几 k 小至十几 几百 ～ 十几 k 几百 ～ 几k
CE
几百 ～ 几k
CB
CC CS CD
（2）输入电阻
（1）电压放大倍数
CE
ii + ui
ib
rbe
RB1 RB2
+ ib uo RC RL
（3）输出电阻 Ro = RC
ui RB1 // RB2 // rbe Ri ii
Ri
小信号等效电路 交流通路
Ro
CE电路特点与应用： uo与ui反相，Au 大； Ri、Ro 大小适中。 用作多级放大电路中间级
同相
同相
小至十几
几十k ～ 100k 以上 >1M >1M
几 ～ 几十 <1
反相 同相
3.2 复习要点
主要要求：
掌握三种组态放大电路的组成、工作原理、 分析方法、性能特点，了解其应用。
重点：
1. 2. 放大电路Q点、Au、Ri 、Ro 的计算。 三种基本组态电路及其性能特点。
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hie
AI
ic ie
hfe 1 hfe
1
ri
ui ii
ib hie ie
hie ， 1 hfe
ri
ri // Re
ro′= ∞
ro = ro′//RC= RC
100/131 共基（CB）放大电路特点： （1） 共基电路输入电阻较小，输出电阻较大，电流增益近似 等于1，电压增益与共射电路相同。 （2） 直流工作点的温度稳定性好。 （3） 共基电路可工作在较高的频率。
IBQ
IEQ 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱβ
ICQ βIBQ
UCEQ VCC ICQ Rc IEQ Re
VCC ICQ Rc Re
VCC
IBQ UB
UE IEQ
98/131
2.动态分析
共基(CB)放大电路
VCC
ui
uo
低频等效电路
ie E hfe ib C
+
ib
ui Re
hie
+
RC
CB组态放大电路分析案例
96/131
例题：分析下图CB组态放大电路性能。
解答：1.静态分析
VCC
VCC
ui 共基(CB)放大电路
uo 直流通路
97/131
解答：1.静态分析
当满足 Rb1//Rb2<<(1+β)Re 时,
UB
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
I EQ
UE Re
UB UBEQ Re
RL uo
-
ri
ri
B
ro
-
ro
99/131
2.动态分析
共基(CB)放大电路
ui
uo
低频等效电路
ie E
hfe ib C
+ ui Re
ii ib
hie
+
RC
RL uo
-
ri
ri
B
ro
-
ro
AU
uo ui
hfe ib RC // RL ib hie
hfe RC // RL
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组