基本组态放大器的直流通路和交流通路的画法
基本组态放大器的直流通路和交流通路的画法
vo
-
直 RB1 流 通 路 RB2
RCREBiblioteka 交 流 通 路RS + vs -
+
RE RC RL
vo
-
3
共集电极放大器
VCC
RB1 C1 +
VCC
RS
+ vs -
+
C2 RL
+
RB2
RE
vo
-
直 流 通 路
RB1
RB2
RE
交 流 通 路
RS + vs -
RB1
RB2
RE
RL
+
vo
4
4.3 基本组态放大器
根据三极管(场效应管)在放大器中的不同接法，放 大器分为三种基本组态。
VCC RC + vi + T vo (共发) + vi VCC T RE (共集) + vo + vi (共基) VCC RC
T
+ vo -
注意： 无论何种组态放大器，分析方法均相同。 1)由直流通路确定电路静态工作点。 2)由交流通路画出小信号等效电路，并进行分析。 1
4.3.1 三种组态放大器的实际电路
共发射极放大器
VCC VCC
RB1
C1 RS + vs + RB2
RC
+
C2
+
RE
RL +C E
vo
-
直 流 通 路
RB1
RC
RB2
RE
交 流 通 路
+ RS + vs -
RB1
RB2
基本放大电路图解法
一、静态工作点分析
思 路：特性曲线+回路方程
输入回路： uBE VBB iB Rb
输出回路： uCE VCC iC Rc
斜率：－ １/Rb
基本共射电路 斜率： －１/Rc
输入回路
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输出回路
二、电压放大倍数分析
思 路：输入输出
输入回路： uBE VBB uI iB Rb
iB/uA
iB/uA
60 40
20 IBQ t
Q` Q Q``
vBE/V vBE/V
VCEQ t
VBEQ t
分析思路：
理解直流偏置的重要性！
1. 信号通路：vi
vBE
iB
iC
vCE
vo
2. vo 与vi 相位相反（反相电压放大器）；
3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；
4. 可以确定最大不失真•第输11页出/共信29号页 幅度。
截止失真负半周进入截止区
iC
iC
ICQ
0
进入截止区
0
t 0
(b) 截止失真
Q'
Q 进入截止区
Q"
UCEQ uCE uCE
t
进入截止区
静态工作点过低——截止失真
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饱和失真正半周进入饱和区
进入饱和区
iC
iC
Q'
Q
进入饱和区
ICQ
Q"
t 0 (a) 饱和失真
0 UCEQ
0
uCE uCE
进入饱和区 t
静态工作点过高——饱和失真
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会不会同时引起饱和失真和截止失真？ 何种情况下？（同时进入饱和和截止区）
放大电路分析方法交直流通道图解法
T
基本共射放大电路
2. 用图解法确定输出回路静态值。
方法：静态工作点不仅满足晶体管本身的输出特性曲线， 同时满足外电路（全量）回路方程 uCE = VCC - iCRc ，由 回路方程可确定两个特殊点.
若不考虑负载情况，即无RL
当 iC 0 时，uCE VCC 当 uCE VCC 0 时，iC Rc
1 RC // RL 交流负载线斜率为： R ，其中 RL L
iC / mA
交流负载线
静态工作点
Q
O
IB
uCE /V
事实上，上图是阻容耦合并且接联负载时对应的情况。 非常重要：对于直接耦合，直流负载线与交流负载线是同一直 线；对于阻容耦合，只有空载情况下直流负载线与交流负载线 才是同一直线。 注：斜率相同+均过Q点=同一直线
消除方法：升高Q点（即增大IB），减小Rb可做到。
3.用图解法估算最大输出幅度
iC / mA
有负载情况 : 输出波形无明 显失真时能够输出的最大电 压，即输出特性曲线中 A 、 B所限定的范围。 如何求最大不失真输出电压 (用有效值表示)？
此图画的不太准，曲线 平台开始处应基本一致
交流负载线
A
Q
B
习题2.8 若将图示电路中的NPN管换 成PNP管，其它参数不变， 则为使电路正常放大电源应 作如何变化？Q点如何变化 ？若输出电压波形底部失真 ，则说明电路产生了什么失 真？如何消除？ 解：由正电源改为负电源； Q点数值不变，但UBEQ、UCEQ的极性均为“-” ；
输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对 PNP 管 而言，管子进入截止区，即产生了截止失真；
R RC // RL 1.5 k L
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数／输入电阻／输出电阻组态三：共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2．6．1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出，因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图（a）电路的基极回路可求得静态基极电流为(2.6.1)二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知Ai= - (1+β) (2.6.4)三、电压放大倍数由上图（a）可得Re’=Re//RL由式（2．6．4）和（2．6．5）可知，共集电极放大电路的电流放大倍数大于1，但电压放大倍数恒小于1，而接近于1，且输出电压与输入电压同相，所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2．6．1（b）可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见，射极输出器的输入电阻等于rbe和（1＋β）R、e相串连，因此输入电阻大大提高了。
由上式可见，发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路，需乘（1＋β）倍。
五、输出电阻在上图（b）中，当输出端外加电压U。
，而US=0时，如暂不考虑Re的作用，可得下图。
由图可得由上式可知，射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻（）除以（1＋β），因此输出电阻很低，故带负载能力比较强。
由上式也可见，基极回路的电阻折合到发射极，需除以（1＋β）。
2．6．2共基极放大电路上图（a）是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见，发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置，集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置，从而可以使三极管工作在放大区，因输入信号与输出信号的公共端是基极，因此属于共基组态。
共射放大电路、直流通路与交流通路
共射放大电路、直流通路与交流通路一、共射放大电路1.基本共射放大电路输入回路与输出回路均以发射极为公共端，所以称为共射放大电路。
①当ui=0时，称放大电路处于静态。
ⅰ:在输入回路中，基极电源VBB使晶体管b-e间的电压UBE大于开启电压Uon,并与基极电阻Rb共同决定基极电流IB。
ⅱ:在输出回路中，集电极电压VCC足够高，使晶体管集电结反偏（集电结反偏，从发射区达到基区的载流子会被吸引到集电区），因此集电极电流IC=β*IB；集电极电阻RC上的电流等于IC，其电压URC=IC*RC,从而确定了c-e间的电压UCE=VCC-IC*RC.②.当ui≠0时：在输入回路中，必将在静态的基础上产生一个动态的基极电流ib，所以在输出回路就会得到一个动态的ic，集电极电阻Rc将集电极电流的变化转化为电压的变化，使管压降UCE产生变化，管压降的变化量就是输出动态电压uo。
2.直接耦合共射放大电路①为了将两个电源合二为一②输入信号/直流电源/输出信号均有一端接地从基本共射放大电路转变为直流耦合放大电路过程如下：3.阻容耦合放大电路C1、C2为耦合电容，其作用是隔离直流、通过交流。
二、直流通路与交流通路1.直流通路：在直流电源作用下直流电流流经的通路。
①电容视为开路②电感线圈视为短路(内阻忽略)③信号源视为短路，但应保留其内阻2.交流通路：输入信号作用下交流信号流经的通路。
①容量大的电容视为短路②无内阻直流电源视为短路(电压为零，接地)3.基本放大电路的直流通路与交流通路①基本放大电路的直流通路根据基本放大电路直流通路可以得到静态工作点表达式②基本放大电路的交流通路4.直接耦合共射放大电路的直流通路与交流通路①直接耦合放大电路的直流通路②直接耦合电路的交流通路5.阻容耦合共射放大电路的直流通路与交流通路①阻容耦合共射放大电路的直流通路根据阻容耦合放大电路直流通路可以得到静态工作点表达式②阻容耦合共射放大电路的交流通路。
2第三节 放大电路的基本分析方法
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：
I CM
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由于 I B I CM
16
所以BJT工作在饱和区。
第三节
放大电路的基本分析方法
2. 图解分析动态
动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。
Δ iC M ΔiC + ΔuCE Rc RL
Rb C1 + uI -
0
0 6 12 uCE/V
交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。 画法：过静态工作点Q ， 作一条斜率为-1/（Rc//RL）的直线。
18
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第三节
放大电路的基本分析方法 交流负载线
放大电路动态工作情况
iB/μА
iC/mA
iB
60
IBQ 40
iC
Q
ΔiB
4
iB=80μА 60
Q 2
40 20
uCE O
VCC uCE 增大Rb ， IBQ减小 Q点靠近截止区。
Q点靠近饱和区。
29
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第三节
放大电路的基本分析方法
VCC2 Rc VCC1 Rc
iC
VCC2>VCC1
iC VCC Rc
β2> β1
Q2 Q1
Q2CE
VCC uCE β 增大时，
VCC升高时, Q点移向右上方,Uom增大，
I CQ I BQ
8
U CEQ VCC I CQ RC
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第三节
放大电路的基本分析方法
例1 ： 判断下图所示电路是否具有电压放大作用？ 图(a)由于C1隔直流的作用，无输入直流通路。
基本放大电路425放大电路的三种基本接法
将电容短路、直流电源短路即为交流通路，各电路的 交流通路如图所示：
2.7 电 路 如 图 所 示 ， 晶 体 管 的 ＝ 80 ， r′bb
=100Ω。分别计算RL＝∞和RL＝3kΩ时的Q和Au、Ri
和解R: o。在空载和带负载情况下， 电路的静态电流、rbe均相等，
它们分别为：
I BQ
VCC
2-5-9
静态工作点的估算
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
I I UBQ UBEQ
CQ
EQ
Re
I BQ
IEQ
1
UCEQ VCC ICQ(Rc Re)
2 - 5 - 10
当 Ce 存在时，放大电路的微变等效电路
计算电路的动态参数：
Au
R' L rbe
Ri Rb1 // Rb2 // rbe
2 - 5 - 25
2、输入电阻
Ri Ui Ui
Ii
Ib
Ib( Rb rbe ) Ie Re Ib
Ri Rb rbe (1 ) Re
结论：3）放大电路输入电阻大。
2 - 5 - 26
3、输出电阻
Ro Uo Io
Io IRe Ie
Ie 1 Ib 1 Uo
Rb rbe
2 - 5 - 15
2.5.2 基本共集放大电路
一、电路组成
I BQ
二、静态分析
直流通路：用于研 究静态工作点。
U CEQ
对于直流通路：
1. 电容视为开路；
I EQ
2. 电感线圈视为短路（即
忽略线圈电阻）；
3. 信号源视为短路，但应保留其内阻。
2 - 5 - 16
计算静态工作点：
基本放大电路(2) 2.3放大电路的分析方法--交流通路直流通路
【例3】分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号， 简述理由
×
2 - 2 - 27
内容摘要
2、图解法的应用
1）计算静态工作点（静态分析）。 2 ）计算电压放大倍数（动态参数的分析）。 3 ）分析放大电路的非线性失真。 4 ） 分析电路参数放大电路的影响。 5 ）分析放大电路最大输出电压。
U BEQ Rb
ICQ IBQ （根据晶体管电流分配原则）
U CEQ VCC I CQ RC
2-2-5
3
4.改进的直接耦合放大电路静态工作点(Q)的计 算 （无RL时）
I BQ
I1
I2
VCC
U BEQ Rb2
U BEQ Rb1
I1
ICQ IBQ
I2 IBQ
U CEQ VCC ICQ RC
uCE= UCEQ+ uce
= UCEQ- ic RC
uo= - ic RC
说明：①三极管电压、电流均
是交、直流的叠加；
②输入、输出信号相位相反；
2③-R2C的- 4作用 。
3
3. 放大电路静态工作点的估算: ICQ *1）放大电路的直流通路：IBQ
**2）静态工作点的估算：
UCEQ
I BQ
VBB
改正。
＋
VCC
Rb
（a）不能，T集电结正向偏 置，电路会产生饱和失真； 若使电路正常工作就要将－ VCC改为＋VCC 保证三极管工 作2在- 2放- 12大状态。
（b）不能，T工作在 饱和状态；若使电路 正常工作就要在＋VCC 与基极之间加Rb。
RC
R Rb
（c）不能，T工作在截 至状态；所以将VBB反 接，且在输入端串联一 个电阻。
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根据三极管(场效应管)在放大器中的不同接法，放 大器分为三种基本组态。
VCC RC + vi + T vo (共发) + vi VCC T RE (共集) + vo + vi (共基) VCC RC
T
+ vo -
注意： 无论何种组态放大器，分析方法均相同。 1)由直流通路确定电路静态工作点。 2)由交流通路画出小信号等效电路，并进行分析。 1
4.3.1 三种组态放大器的实际电路
共发射极放大器
VCC VCC
RB1
C1 RS + vs + RB2
RC
+
C2
+
RE
RL +C E
vo
-
直 流 通 路
RB1
RC
RB2
RE
交 流 通 路
+ RS + vs -
RB1
RB2
RC RL
vo
2
共基极放大器
C1 RS + vs RC RE RB2 CB RB1 C2 + RL VCC VCC
vo
-
直 RB1 流 通交 流 通 路
RS + vs -
+
RE RC RL
vo
-
3
共集电极放大器
VCC
RB1 C1 +
VCC
RS
+ vs -
+
C2 RL
+
RB2
RE
vo
-
直 流 通 路
RB1
RB2
RE
交 流 通 路
RS + vs -
RB1
RB2
RE
RL
+
vo
4