电工学：第9章 基本放大电路
基本放大电路-课件
EXIT
模拟电子技术
一、特点及主要技术指标
特点
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功
率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电
无
流。 管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，
锡 职
带载能力要强。
业
技
术 学
主要技术指标
院
（1）最大输出功率Pom ：在电路参数确定的情况下负载
可能获得的最大交流功率。
T2 +
uo
–
优点：具有良好的低 频特性，可以放大缓慢 变化的信号；无大电容 和电感，容易集成。
缺点：静态工作点相 互影响，分析、计算、 设计较复杂；存在零 点漂移。
EXIT
模拟电子技术
2.阻容耦合
优点：直流通路是相互独
+Vcc 立的，电路的分析、计算
无 锡 职 业 技 术 学 院
Rb11 C1
Rs
EXIT
模拟电子技术
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
无 锡 职 业 技 术 学 院
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的 表现形式，与NPN管正好相反。
EXIT
模拟电子技术
四、放大电路的动态参数
1.交流通路
交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：
（2）转换效率 ：最大输出功率与电源提供的功率之比，
即
= Pom / PV
EXIT
模拟电子技术
思考题1：功率放大电路与前面介绍的电
压放大电路有本质上的区别吗？
无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同
之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路
电工学(少学时)唐介第9章 基本放大电路
9.2 放大电路的工作原理 9.3 放大电路的静态分析 9.4 放大电路的动态分析 9.5 双极型晶体管基本放大电路
9.8 多级放大电路 9.9 差分放大电路
教学要求：
第9章 基本放大电路
1. 理解共射极单管放大电路的基本结构和工作原理。 2. 掌握静态工作点的估算和动态微变等效电路的分析方法。 了解输入电阻、输出电阻的概念。了解放大电路的频率特性。 3. 要很好理解共射放大电路、共集放大电路的特点。 4. 了解多级放大的概念。掌握阻容耦合放大电路的静态和动 态方法。了解直接耦合放大电路中的零点漂移现象。 5. 了解差动放大电路的工作原理，了解差模信号和共模信号 的概念。 重点：单管放大电路的基本结构和工作原理，共射放大电路、 共集放大电路静态和动态分析方法。直接耦合放大电路中的零 点漂移现象。 难点：放大电路的工作原理及静态和动态分析方法。
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC RB IB RC + + TUCE UBE – – IC
由KVL可得：
U CC I B RB U BE I E RE I B RB UBE (1 β ) I B RE
U CC U BE IB RB (1 β ) RE
+ + TUCE UBE – – IE
–
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC 0，C 可看作 C2 对地短路 RB 短路。忽略电源的内 + iC + 阻，电源的端电压恒 C1 iB + 定，直流电源对交流 T uCE 短路 + + + 可看作短路。 RS 短路 uBE – RL uo – ui + – iE 交流通路 u
电工学(少学时)(第二版)学习辅导与习题全解(唐介)第8-13章习题
院系 年级专业 学生姓名 学号2012年春季《电工学》习题（下）第8章 直流稳压电源习题一、单项选择题1．图示二极管为理想元件，u i =10sin ωt V ，U =5V ，当ωt =2π瞬间，输出电压u O 等于( )。
A ）0V B ）10V C ）5VDu O题1图ΩΩ18k Ω6k ΩB题2图2．电路如图所示，A 点与B 点的电位差U AB 约等于( )。
A ）0.3V B ）－2.3V C ）1.0V D ）1.3V3．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，V o =0V ， V 2=2V 。
则在电路中（ ）。
A ）D 1起箝位作用，D 2起隔离作用 B ）D 1起隔离作用，D 2起箝位作用C ）D 1、D 2均起箝位作用 D ）D 1、D 2均起隔离作用D 1V 2V u O题3图4．二极管的最高反向工作电压是100V ，它的击穿电压是（ ）。
A ）50V ； B ）100V ； C ）150V5．电路如图所示，二极管D 的正向压降为0.6V ，反向工作峰值电压U RWM =100V ，反向峰值电流I RM =10μA ，电源U S =100V ，负载电阻R L =10 kΩ，则电压u o 为（ ）。
A ）0.6 V B ）10 V C ）0.1 VDu O题3图D 112V R题3图6．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，判断D 1、D 2的工作状态为（ ）。
A ）D 1导通，D 2截止 B ）D 1导通，D 2导通 C ）D 1截止，D 2导通 D ）D 1截止，D 2截止 7．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为 ( )。
A ）正、反向电阻相等 B ）正向电阻大，反向电阻小 C ）反向电阻比正向电阻大很多倍 D ）正、反向电阻都等于无穷大8．整流电路如图所示，输出电压平均值U O 是18V ，若因故一只二极管损坏而断开，则输出电压平均值U O 是（ ）。
电工学第三版第9章答案
【解】 由图查得
I C 40 20 50 （1） 1 I B 0.8 0.4 I C 40 30 2 50 I B 0.8 0.6
图9.10
1 .3
返 回 上一题 下一题
9.5.5 已知共集放大电路的 RB = 75 kΩ， RE = 1 kΩ， RL = 1 kΩ， UCC = 12 V ，硅晶体管的 β= 50 ，信号】 （1）静态分析 U CC U BE 12 0.7 IB mA 0.0897 mA RB (1 ) RE 75 (1 50) 1
IC I B 50 0.0897 mA 4.485 mA I E I B IC (0.0897 4.485) mA 4.5747 mA U CE U CC RE I E (12 1 4.5747)V 7.43 V （2）动态分析 1 1 R'L RE // RL 0.5 k 11 26 26 rbe 200 (200 50 ) 490 0.49 k IC 4.482
返 回
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下一题
（2）空载和有载时的电压放大倍数 (1 ) RE (1 60) 5.6 Au O 0.994 rbe (1 ) RE 2 (1 60) 5.6
5.6 4.4 R'L RE // RL k 2.464 k 5.6 4.4 (1 ) R'L (1 60) 2.464 Au L 0.987 rbe (1 ) R'L 2 (1 60) 2.464
电工电子技术基础课件：基本放大电路
输出回路波形
原因：静态工作点位置太高靠近饱和区
消除截止失真的方法 ：增大基极偏置电阻
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基本放大电路——图解分析
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基本放大电路——图解分析
放大电路要不失真地放大信号，必须 ①要有一个合适的静态工作点，位置大致应选在交流 负载线的中间位置附近； ②输入信号的幅值不能太大，以避免放大电路的动态工作 范围超出特性曲线的线性范围。 图解法主要用来分析大信号输出的功率放大电路。
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基本放大电路——放大电路的分析
直流通路和交流通路 直流通路 将放大电路的交流电压信号短路，耦合电容开
路所得到的电路。 在直流通路中分析计算流 过晶体管的电流和晶体管两端 的电压，这两个量值决定了晶 体管输出特性电压和电流坐标 平面上的一个点，常常称为静 态工作点(Q点)。
12 0.6 300 103
A 0.038mA 38μA
ICQ IBQ 1.9mA
UCEQ UCC ICQRC （12 1.9 4）V 4.4V
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基本放大电路——放大电路的分析
[例题]求图示电路静态工作点
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基本放大电路——放大电路的分析
7.1放大电路的组成及其性能指标
一、放大电路的作用与组成 放大的基本要求是使得放大后输出信号的幅度是输入信号幅
度的倍数，而输出信号的变化规律还保持和输入信号一样。
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基本放大电路——放大电路的组成及其性能指标
信号源表示信号来源(如话筒)，它由电压源uS和内阻RS表示； 放大电路由核心放大器件（如晶体管）和电阻电容等组成； 直流电源表示给放大电路提供工作条件的电源，它和电阻元件 配合使放大器件工作在合适的工作状态； 负载电阻RL代表放大结果所提供给的对象（如扬声器）。
电工学(少学时)(第二版)学习辅导与习题全解(唐介)第813章习题
院系 年级专业 学生姓名 学号2012年春季《电工学》习题（下）第8章 直流稳压电源习题一、单项选择题1．图示二极管为理想元件，u i =10sin ωt V ，U =5V ，当ωt =2π瞬间，输出电压u O 等于( )。
A ）0V B ）10V C ）5Vu iRUDu O+-+-+-题1图Ω100k Ω18k Ω6k Ω2AP 1512VB题2图2．电路如图所示，A 点与B 点的电位差U AB 约等于( )。
A ） B ）－ C ） D ）3．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，V o =0V ， V 2=2V 。
则在电路中（ ）。
A ）D 1起箝位作用，D 2起隔离作用 B ）D 1起隔离作用，D 2起箝位作用C ）D 1、D 2均起箝位作用 D ）D 1、D 2均起隔离作用D 1D 2RV 2V -12V u O题3图4．二极管的最高反向工作电压是100V ，它的击穿电压是（ ）。
A ）50V ； B ）100V ； C ）150V5．电路如图所示，二极管D 的正向压降为，反向工作峰值电压U RWM =100V ，反向峰值电流I RM =10μA ，电源U S =100V ，负载电阻R L =10 kΩ，则电压u o 为（ ）。
A ） V B ）10 V C ） VR LDU S u O+-+-题3图D 1D 215V 12V R+-+-题3图6．电路如图所示，二极管D 1、D 2为理想元件，判断D 1、D 2的工作状态为（ ）。
A ）D 1导通，D 2截止 B ）D 1导通，D 2导通 C ）D 1截止，D 2导通 D ）D 1截止，D 2截止 7．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为 ( )。
A ）正、反向电阻相等 B ）正向电阻大，反向电阻小 C ）反向电阻比正向电阻大很多倍 D ）正、反向电阻都等于无穷大8．整流电路如图所示，输出电压平均值U O 是18V ，若因故一只二极管损坏而断开，则输出电压平均值U O 是（ ）。
电工学_9
i L21
Au1 Au2
ro 2
ri ri1
AAu2u1UUUUio2oi1 β2βRr1bLeRr22bLe11 RL 2RL1 RCR2 C/1/ /R/ LRL roRC1 /r/or2i2
• 多级放大电路中，中间任何一级既是前一级的负 载，又是后一级的信号源。
• 多级放大电路的输入电阻是第一级的输入电阻 • 多级放大电路的输出电阻是最后一级的输出电阻
uo ui1 ui2
uo 2ud
(很大，>1)
(3) 比较输入： ui1与ui2的大小与相对极性任意
RB2 RC
UCC
uo
RC RB2
RB1 T1
RB1 T2
ui1
ui2
信号分解： ui1 =uic + uid ， ui2 =uic - uid
其中：uic= (ui1+ ui2)/2 ， uid = (ui1 - ui2)/2
号的传送，放大
倍数与频率无关 高频段，极间电
幅频特性 Au
容的容抗减小， 分流作用增强
2
fbw=fH–fL
低频段，耦 合电容的容 抗增大到不 可忽略
通频带
下限截 止频率
上限截
止频率 中频段，输
高频段，三 极管电流放 大倍数下降
相频特性
出电压与输 入电压反相
多级放大电路
电压放大
前置级
前置级
前置级
输
第一级
–
+24V
RB 1
82k
RC2 10k
+C3
+C2
T2
+
RE2 510 Uo
RB 2
RE2
《电工学-电子技术-下册》试题及解答
第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路一、单项选择题*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）A 、正、反向电阻相等B 、正向电阻大，反向电阻小C 、反向电阻比正向电阻大很多倍D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。
A 、不能确定B 、等于0C 、等于5VD 、等于3V**3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。
A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。
A 、单向导电性B 、滤波作用C 、稳压作用D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。
A 、单向导电特性 B 、正向导电特性 C 、反向截止特性 D 、反向击穿特性8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A 、确定静态工作点QB 、确定集电结和发射结的偏置电压C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o *9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够大，对输入的交流信号u 可视作短路。
则输出电压u 0与输入电压u i 之间的关系是( B )。
A 、两者反相，输出电压大于输入电压B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电压C 、两者相位差90°，且大小相等D 、两者同相，输出电压大于输入电压 *11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B )A 、减少B 、增大C 、保持不变D 、大小不变，符号改变 13．在画放大电路的交流通路时常将耦合电容视作短路，直流电源也视为短路，题2图题9图这种处理方法是( A )。
A 、正确的B 、不正确的C 、耦合电容视为短路是正确的，直流电源视为短路则不正确。
《基本放大电路》PPT课件
80 A 4
M 60 A
3
Q
40 A
2
1
IB＝ 20A
O
4 8 12 16
N
Uce / V (d)
2六020年11图月2181日.星2.期2 放大电路输出回路图解
22
因左、右侧两部分共同组成了一个整体电路，流过同一
电流，即IC=I′C；AB端又是同一电压Uce=U′ce，将图 11.2. 2（b）和图 11.2.2（c）合在一起，构成图 11.2.2（d）。
2020年11月28日星期
21
六
IC A
IC′
＋
4
IC / mA
c
b
Uce
e
Rc
3
Uc′e
2
UCC
1
80 A 60 A 40 A
IB＝ 20A
－
0
4 8 12 16
B Uce / V
I′C / mA
(a)
4 UCC
M 3
Rc
2
1
O
4 8 12
Uc′e / V
(c)
UCC N 20
IC / mA
(b)
点。 根据直流通路可以估算出放大器的静态工作点。以图 11.2.1 为例，先估算
基极电流IB，再估算其它值。计算公式有
2020年11月28日星期
17
六
＋UCC IC
Rb
Rc
C2
C1
IB
＋
＋UBE － UCERL－2六020年11月28图日星1期1.2.1 单管放大电路
18
IB
U CC U BE RB
2020年11月28日星期
11
基本放大电路【PPT课件】PPT课件
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。
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+C2 RC
uo VCC
RB C1+ ui
+VCC
RC +
C2
T
uo
三、放大电路工作原理
iB IBQ
+VCC
iC
t
RB RC ICQ
t
C1 +
ui
uBE
t
UBE
t
T
+ C2
uCE
uo
t UCEQ
t
注意到有两种成分——D.C. & A.C.
四、直流通路和交流通路
RB C1+
ui
+VCC
RC +
锗管的UBE为 0.2V~0.3V
IC = IB
UCE = VCC IC RC
三、图解分析方法
IC / mA
VCC RC
直流负载线
Q IC
静态工作点
0
UCE
VCC
1. 先用估算法确定IB
2. 在三极管输出特性曲线坐标上画 直流负载线
UCE = VCC IC RC
IC=
VCC RC
UCE RC
1. 输出端开路
RB C1 +
RS
+ us
ui
+VCC RC + C2
iB
iC
T uCE uBE
uo
0 t
在输入特性上作图
iB µA
iB µA
ib
IB
IB
0
t 0
iB = IB+ ib
Q1 Q Q2
UBE UBE
ube
uBE/V uBE/V
在输出特性上作图 iC / mA
iC / mA
VCC RC
Io
RL
+.
_Uo
. .Au A. um
0.707 Aum
低频段
0
fL
下限截止频率
中频段 高频段
通频带
fH
f
上限截止频率
4、通频带
fBW = fH – fL
5、最大不失真输出电压Uom
6、最大输出功率Pom与效率 = Pom/PV 其中PV为直流电源消耗的功率
二、图解法
注意： 1. 分析信号的变化情况； 2. 直流分量和交流分量同时存在。
第9章 基本放大电路
内容提要
1、放大电路的组成 2、放大电路的基本原理 3、分析方法——图解法和微变等效电路法，
——静态工作点和动态参数（电压放大倍数、输入电 阻、输出电阻、频率特性） 4、共发射极放大电路 5、共集电极放大电路 6、多级放大电路 7、差分放大电路 8、互补对称放大电路
§9–1 放大电路的组成与工作原理
一、放大的概念
在生产过程和科学实验中所遇到的信号往往是很微弱的， 例如收音机、电视机天线接收到的信号，必须加以放大，以推 动负载工作。这种用一个小能量对大能量的控制作用就是放大 作用（能量不能放大）。
收音机
变化量的概念
.R+S
US_
+.
U_ i
信号源
放大 +.
电路
U_o
直流电源
RL 负载
另外，放大作用涉及到变化量的概念。即输入信号有个较
C1
T
ui
RB
VBB
C2
RC
uo
VCC
1. T：放大元件，工作在放大区。iC= iB
2.VCC:提供能量和偏置，一般为几V~几十V 3.RC：ΔI→ΔU，电压放大，一般为几kΩ~几十kΩ
4.VBB、RB：保证发射结正偏，提供静态IB。RB一般为几十kΩ ~几百kΩ
5.C1、C2：通交隔直
3、单电源供电 C1 + T RB ui VBB
ib
保证信号不失真——必要性
静态分析的任务是根据电路参数和三极管
o
ube
的特性确定静态值(直流值)UBE、IB、 IC
和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。
重复What? Why? How?
二、估算分析方法
+VCC
RB RC
IB
UBE
IC UB
硅管的UBE 为 0.6V~0.8V
IB
IB = 0
UCE /V
RB RC
IB
UBE
+VCC
IC
UCE IE
§9–3 放大电路的动态分析
一、放大电路的主要性能指标
Ii
RS
.+
US_
+.
U_ i
ri
1、电压放大倍数 2、输入电阻 3、输出电阻
放大 电路
.r+o
U_o
.
Au=
. U.o
Ui
ri=
Ui Ii
ro=
Uo Io
US=0 RL=
或
ic
=
_
1 RL
uce
作交流负载线 iC / mA
iC / mA
VCC RC
带载交流负载线 Q1 Q1
ic
IC
Q
0
t 0
Q2 Q2
UCE ICRL
IB = 0
VCC
uCE /V
uCE /V
uce (uo)
带载输出电压
带负载后，Uom减小, Au下降
三、 用图解法分析非线性失真
iC / mA
iC / mA
ic正半周变平 Q1
1. 静态工作点偏高引起饱和失真
Q
Q2
0
t 0
uo波形
IB = 0 uCE /V uCE /V
uce负半周变平
饱和失真
2. 静态工作点偏低引起截止失真
（1）工作点偏低引起 ib失真
iB / µA
iB / µA
Q1
0
ib
IB
Q
0
t 0 Q2 UBE
uBE / V uBE / V
ube
ic= ib
输出端开路时交、直流负载线重合
Q1
ic
IC
Q
Q2
0
t 0
电压放大倍数
Au =
Uom Uim
=
Uo Ui
UCE Ucem
IB = 0
VCC
uCE /V
uCE /V
uce (uo)
2. 输出端接负载 交流通路
ii
RS us+
ui
ib
ic
ube T uce
RC
RL uo
RB
uce = – ic(RC//RL) = –ic RL
t
（2） 工作点偏低引起 ic 、uce (uo)失真
iC / mA
iC / mA
ic
0
t 0
0
uo波形
Q1
截止失真
uce正半周变平
Q IB= 0
Q2 uCE /V
uCE /V
3、 结论
1）为了不失真的放大交变电压信号, 必须给放大电路设置合适的静态工作点。
2）放大电路中的信号是交直流共存
即： uBE = UBE + ube iB = IB + ib iC = IC + ic uCE = UCE + uce
小的变化量时，要求在负载上得到一个较大变化量的输出信号 。由此可见，所谓的放大作用，其放大的对象是变化量。放大 电路的放大倍数就是输出信号与输入信号变化量之比。
二、放大电路的组成
1、电路结构
耦合电容
C1
+
T
偏置电阻
ui
RB
VBB
直流电源
放大元件
+C2
集电极负载电阻
RC VC uo
C
公共端
2、电路元件作用
C2
直流通路
RB
T
ui = 0
uo C1、C2断路
+VCC RC
T
交流通路
VCC = 0 C1、C2短路
ui
T RB
RC uo
§9–2 放大电路的静态分析
一、静态工作点
What? Why? How?
放大电路没有输入信号(ui =0 )时的工作状态称为静态。
放大电路建立合适的静态值，是 为了使三极管工作在线性区，以
注意：虽然交流量可正负变化，但 合成量的方向始终不变！
3）输出uo与输入ui，幅度放大， 频率不变，相位相反。
课堂讨论题：下面各电路能否放大交流电压信号？