第2章 基本放大电路
第二章基本放大电路
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏，集电结反偏，以使晶体管工 作于线性放大区； 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路；输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时：uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
－ ＋ UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地，且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
（2）输入电阻： 从输入端看进去的等效电阻
第2章 基本放大电路习题及答案
第2章 基本放大电路一、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1 在基本放大电路的三种组态中：①输入电阻最大的放大电路是 ；②输入电阻最小的放大电路是 ；③输出电阻最大的是 ；④输出电阻最小的是 ； ⑤可以实现电流放大的是 ；⑥电流增益最小的是 ；⑦可以实现电压放大的是 ；⑧可用作电压跟随器的是 ；⑨实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合的是 ；⑩可以实现功率放大的是 。
A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定 2 在由NPN 晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时，输出电压波形出现了底部削平的失真，这种失真是 。
A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.频率失真 3 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 。
A.共射极输入特性B.共射极输出特性C.共基极输入特性D.共基极输出特性 4 在由PNP 晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV 的正弦电压时，输出电压波形出现了顶部削平的失真，这种失真是 。
A ．饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真5 对于基本共射放大电路，试判断某一参数变化时放大电路动态性能的变化情况(A.增大，B.减小，C.不变)，选择正确的答案填入空格。
1).R b 减小时，输入电阻R i 。
2).R b 增大时，输出电阻R o 。
3).信号源内阻R s 增大时，输入电阻R i 。
4).负载电阻R L 增大时，电压放大倍数||||o us sU A U 。
5).负载电阻R L 减小时，输出电阻R o 。
6.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A 和B ，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下测得A 的输出电压小。
这说明A 的 。
A.输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小7．三极管的穿透电流I CEO是集-基反向饱和电流的倍. A. a B. 1+β C. β8．如图1所示的电路中的三极管为硅管，β=50，通过估算,可判断电路工作在______区。
第2章基本放大电路
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见：改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点，调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求：放大电路静 态值。
解：
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号，即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
18
遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
2、基本放大电路
15
2.2.1 放大电路的组成
(1) 直流通路 直流通路：是指静态（ui=0）时，电路 中只有直流量流过的通路。 画直流通路有两个要点： ①电容视为开路 ②电感视为短路 估算电路的静态工作点Q时必须依据直 流通路。
16
2.2.1 放大电路的组成
共射电路直流通路
17
2.2.1 放大电路的组成
45
2.2.3 分压式共发射极放大电路
2、分压式共发射极放大电路分析
B点的电流方程为：
I1 = I 2 + I B
46
为了稳定Q点，通常选择合适的电阻Rb1、Rb2，使 I1>>IB，I1≈I2。
2.2.3 分压式共发射极放大电路
B点的电位
UB ≈
Rb2 VCC Rb1 + Rb2
基极电位UB仅由Rb1、Rb2和VCC决定，与环境温度无关，即当温 度升高时，UB基本不变。
41
2.2.2 放大电路的分析方法
②输入电阻Ri ③输出电阻Ro
将信号源短路，负载开路，在输出端加入测试电压u，产生电流 i，由于ib =0， ibβ =0，u=iRc，则输出电阻
ui ii ( Rb // rbe ) Ri = = = Rb // rbe ii ii
u Ro = = Rc i
42
27
2.2.2 放大电路的分析方法
交流负载线如下图所示
28
2.2.2 放大电路的分析方法
总结： 交流负载线与直流负载线相交于Q点 当负载开路时，交流负载线与直流负载线 重合。 带负载后的电压放大倍数会减小
29
2.2.2 放大电路的分析方法
(3) 静态工作点的选择 三极管是一个非线性器件，有截止区、放 大区、饱和区三个工作区，如果信号在放 大的过程中，放大器的工作范围超出了特 性曲线的线性放大区域，进入了截止区或 饱和区，集电极电流ic与基极电流ib 不再成 线性比例的关系，则会导致输出信号出现 非线性失真。 非线性失真有两类：截止失真和饱和失真
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1．温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注：旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE，一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用；另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降，使uBE减小，这样 就会降低电压放大倍数，因此增加了旁 路电容，使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤：
1.先画出交流通路， 有时为了便于分析， 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题：
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
＋－
uCE
模电第二章 基本放大电路
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
(完整版)第2章基本放大电路(2--放大电路的微变等效电路分析方法)
(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数，rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe，所以Ri≈ rbe。 Ri越大，放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第4页 4
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下，在给定的工作范围内，将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 （1）晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻，
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
第 10 页 10
（3）输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
（4）输出电阻
Ro
RS
rbe
第 15 页 15
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性，称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生 失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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模电 第2章
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
I&i I&o
( 2) AVO
&' VO & 1 Vi
+
&' & & VO AVOVi Vi
Rs
+
Ro 放大 +
Ri 电路
V&
–
' o
+
V&s
–
V&i
–
V&o
–
RL
& Ri V & Vi s Rs Ri
求解示意图
106 6 1 0.5( V ) 6 10 10
C1
+
+
IB T
ui
RL
uo
共发射极组态基本放大电路
电流控制和放大。 为 IB 提供偏流 Vcc用于提供电 将变化的集电极电流 源,使三极管工作 转换为电压输出. 在线性区。 耦合电容:隔直流、传交流，保证信号传输。
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
模电中，以输入和 输出回路的共同端 作为电位参考点， 叫做“地”，用 “”表示。
(1)如果直接将它与10 的扬声器相接，扬声器上的电压和功率
各为多少？(2)如果在拾音头和扬声器之间接入一个放大电路， 其输入电阻Ri= 1M ，输出电阻Ro= 10 ，开路电压增益为1， 则此时扬声器上的电压和功率各为多少？ 解:
Rs +
V&S
I&o
+ Rs RL +
I&i
+ Ro 放大 + Ri 电路
2、若输出为电流形式，则 Ro 越大越好。
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题目部分：一、选择题(15小题)(02 分)1.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。
在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20680(t u BE ω+=mV ，)sin 2050(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的≈be r ____（A ．13.6 KΩ，B ．34 KΩ， C ． 0.4 KΩ， D ．1 KΩ， E ．10KΩKΩ），该晶体管是____。
（F ．硅管， G ．锗管）。
(02 分)2.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。
在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20280(t u BE ω+= mV ， )sin 2040(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的≈be r __________（A ．7 KΩ， B ．5 KΩ， C ．1 KΩ， D ．0.5 KΩ， E ．14 KΩ），该晶体管是____。
（F ．硅管， G ．锗管）。
(03 分)3.判断下列计算图示电路的输出电阻o R 的公式哪个是正确的。
A ．e o R R =B ．L e o R R R //=C ．β+=1//0be e r R R D ．β++=1//0b be e R r R R E ．β+=1////0b be e R r R R(03 分)4.选择正确答案用A 、B 、C 填空。
（A ．共射组态， B ．共集组态， C ．共基组态）在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数uA &一定小于1，____的电流放大倍数i A 一定小于1，____的输出电压与输入电压反相。
(02 分)5.选择正确答案，用A 、B 填空。
（A ．共源组态， B ．共漏组态）在共源组态和共漏组态两种放大电路中，_____的电压放大倍数uA &比较大，_____的输出电阻比较小。
____的输出电压与输入电压是同相的。
(02 分)6.选择正确答案，用A 、B 填空。
（A ．共源组态， B ．共漏组态）在共源组态和共漏组态两种放大电路中，电压放大倍数uA &一定小于1的是____，输出电压与输入电压反相的是____，输出电阻比较小的是____。
(02 分)7.选择正确答案，用A 、B 填空。
（A ．共源组态 B ．共漏组态）在共源、共漏两种组态的放大电路中，希望电压放大倍数uA &大应选用____，希望带负载能力强应选用____，希望输出电压与输入电压同相应选用____。
(03 分)8.选择正确答案，用A 、B 填空。
场效应管属于____（A ．电压， B ．电流）控制型元件，栅极的____（A ．电压， B ．电流）几乎等于零，所以共源放大电路的输入电阻通常比共射放大电路的输入电阻____（A ．大， B ．小）。
(02 分)9.选择正确答案，用A 、B 填空。
共射放大电路的输入电阻通常比共源放大电路的输入电阻 （A ．大， B ．小）这是因为双极型晶体管属于____（A ．电压， B ．电流）控制型元件，基极电流比场效应管的栅极电流____（A ．大得多， B ．小得多）。
(02 分)10.选择正确答案，用A 、B 填空。
共源放大电路的输入电阻通常____（A ．大于， B ．小于）共射放大电路的输入电阻，因此共源放大电路从信号源索取的电流比较____（A ．大， B ．小）。
(03 分)11.在左下图示放大电路中，逐渐增大正弦输入电压幅度，发现输出电压出现底部削平失真，如果这时保持输入不变，减小L R ，将会出现什么现象？（A ．底部失真加重， B ．底部失真减轻或消失， C ．将同时出现顶部和底部削平失真）(04 分)12.射极输出电路如右下图所示，分析在下列情况中L R 对输出电压幅度的影响，选择A 、B 、C 填空。
(1)．保持i U 不变，将L R 断开，这时o U 将____； (2)．保持s U 不变，将L R 断开，这时o U 将____。
（A ．明显增大， B ．明显.减小， C ．变化不大）（11题图） （12题图） (04 分)13.射极输出电路如图所示，分析在下列情况中L R 对输出电压幅度的影响，选择A 、B 、C 填空。
(1)．保持i U 不变，将L R 减小一半，这时o U 将____；(2)．保持s U 不变，将L R 减小一半，这时o U 将____。
（A ．明显增大， B ．明显.减小， C ．变化不大）二、填空题(3小题,共6.0分)(02 分)1.某放大电路当接接入一个内阻等于零的信号源电压时，测得输出电压为5V ，在信号源内阻增大到1ΩK ，其它条件不变时，测得输出电压为4V ，说明该放大电路的输入电阻为 ________________。
(02 分)2.用正确的词语填空。
射极跟随器在连接组态方面属共________________极接法，它的电压放大倍数接近________________，输入电阻很________________，输出电阻很________________。
(02 分)3.用正确的词语填空。
射极跟随器在连接组态方面属共________________极接法，它的电压放大倍数接近________________，输入电阻很________________，输出电阻很________________。
三、解答题( 小题,共 分)(12 分)1.已知下图示电路中晶体管的120=β，Ω='100b b r ，U BEQ ＝0.7V 。
(1)求电路静态时的BQ I 、CQ I 、CEQ U ；(2)画出简化h 参数交流等效电路图；(3)求电压放大倍数u A &、输入电阻iR 、输出电阻。
(12 分)2.已知下图示电路中晶体管的100=β，Ω='200b b r ，U BEQ ＝0.7V ，要求静态时集电极对地电压V U CQ 0=。
(1)估算电路静态电流BQ I 、CQ I 、和b R 的值；(2)画出简化h 参数交流等效电路图； (3)求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(10 分)3.已知图示电路中晶体管的60=β，Ω='200b b r ，U BEQ ＝0.7V ，电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。
（1）要求电路静态mA I CQ 3.1=，V U CEQ 9.5=，估算b R 、C R 的值；（2）求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(10 分)4.已知下图示电路中晶体管的110=β，Ω='140b b r ，U BEQ ＝0.7V ；要求静态时mA I CQ 1=， V U CEQ 1.5=；各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。
(1)估算b R 、C R 的值；(2)求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(12 分)5.已知图示放大电路中晶体管的100=β，Ω=K r be 3，U BEQ ＝0.7V ；要求静态时mA I CQ 1=，V U CEQ 4=；电容C 2上静态电压U C2Q ＝6V 。
(1)估算b R 、C R 、e R 的值；(2)设各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路，C L R R =。
求电路的放大倍数uA &、输入电阻i R 、输出电阻o R 。
(12 分)6.已知下图示放大电路中晶体管的50=β，Ω=K r be 1，U BEQ ＝0.7V ；要求静态时mA I CQ 2=，发射极、集电极的对地静态电压分别为V U EQ 1=，V U CQ 4=。
(1)估算b R 、e R 、C R 的值； (2)设各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路，C L R R =。
求电路的放大倍数uA &、输入电阻i R 、输出电阻o R 。
(12 分)7.放大电路如图所示，晶体管的100=β，V U BEQ 7.0=，V U CES 5.0=。
(1)估算静态电压CEQ U 和静态电流CQ I ；(2) 画出微变等效电路，并求电压放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(3)如果逐渐增大正弦输入信号幅度，输出电压首先出现顶部失真还是底部失真？(10 分)8.在图示的放大电路中，晶体管的110=β，V U BEQ 7.0=，V U CES 6.0=，电容的容抗可忽略不计。
调整b R 使放大电路最大不失真输出电压尽可能大。
(1)估算这时的静态工作点BQ I 、CQ I 、CEQ U ；和最大不失真输出电压有效值；(2)当输出端加接一ΩK 7.4的负载电阻后，最大不失真输出电压是增大了还是减小了？(3)为了在接负载后仍有较大的不失真输出电压，b R 应如何调整（增大、减小、不变）？(10 分)9.已知下图示电路中晶体管的V U BEQ 7.0=，V U CES 3.0=。
>>1，各电容的容量足够大。
要求电路静态电流mA I CQ 5.2=。
(1)估算2b R 的值；(2)求电路的放大倍数u A &、输入电阻i R 、输出电阻oR 。
(3)当正弦输入电压逐渐增大时 ，输出电压波形的正向还是负向首先出现削平失真？(14 分)10.已知左下图示电路中晶体管的60=β，Ω='200b b r ，V U BEQ 7.0=，V U CES 5.0=；各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。
(1)估算静态工作点CQ I 、U CEQ;(2)估算电压放大倍数uA &； (3)在图示电路参数条件下，最大不失真输出电压幅值为多大？(4)增大输入电压幅度直至输出电压临界不失真，然后保持输入电压幅度不变，逐渐增大R b2，输出电压将会出现什么失真（饱和、截止）？(14 分)11.已知右上图示电路中晶体管的120=β，Ω='300b b r ，V U BEQ 7.0=， V U CES 4.0=；各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。
(1)估算电路静态时的CQ I 、U CEQ;(2)估算电压放大倍数uA &； (3)在图示电路参数条件下，最大不失真输出电压正弦有效值为多大？(4)为了获得更大的不失真输出电压，R b2应增大还是减小？(12 分)12.已知左下图示放大电路中晶体管150=β，V U BEQ 6.0=，V U CES 3.0=。
（1）估算晶体管各极对地静态电压E U 、B U 、C U ；（2）当C 2发生短路故障，重新估算E U 、B U 、C U 的值。
(10 分)13.已知右上图示放大电路中晶体管120=β，V U BEQ 7.0=，V U CES 3.0=。