第10章基本放大电路

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放大电路基础知识

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第一节半导体二极管
2．最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最
大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿，通常URM 约为反向击穿电压UR的一半。 3．反向电流反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流越小，管子的单向导电性能越好。常温下，硅管的反向电流一般只有几微安；锗管的反向电流较大，一般在几十至几百微安之间。 4．最高工作频率
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第二节半导体三极管
由图1-14所示的输出特性曲线可以看出如下三点特性。曲线的起始部分较陡，且不同的IB曲线的上升部分几乎重合，
表明当UCE较小时，只要UCE略有增大， IC就迅速增加，但 IB几乎不受IC的影响。当UCE较大（例如大于1 V）后，曲线比较平坦。曲线是非线性的。由于三极管的输入、输出特性曲线都是非线性的，所以它是非线性器件。六、晶体管的主要参数 1．穿透电流穿透电流ICEO是指基极开路时集一射极之间的电流。
在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在截止状态或饱和状态，并在截止状态和饱和状态之间经过短促的放大状态进行快速转换和过渡。
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第二节半导体三极管
(1)截止状态当开关S接位置1时，三极管发射结电压 UBE<UT，相当于开关断开状态，等效电路如图1-11 (b) 所示。
是具有电流放大作用。三极管按其结构不同，分为NPN型和 PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。在制作三极管时，其内部的结构特点是：发射区掺杂浓度高；基区很薄，且掺杂浓度低；集电结面积大于发射结面积。以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。另外，三极管按其所用半导体材料不同，分为硅管和锗管；按用途不同，分为放大管、开关管和功率管；按工作频率不同，分为低频管和高频管；按耗散功率大小不同，分为小功

#《模拟电子技术基础》版习题解答基本放大电路题解

第二章基本放大电路自测题一、在括号内用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。

<1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；< ）<2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；< ）<3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；< ）<4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；< ）<5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；< ）<6）因为放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；< ）<7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。

< ）解：<1）×<2）√ <3）× <4）×<5）√ <6）×<7）×二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。

设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

图T2.2解：<a）不能。

因为输入信号被V B B短路。

<b）可能。

<c）不能。

因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。

<d）不能。

晶体管将因发射结电压过大而损坏。

<e）不能。

因为输入信号被C2短路。

<f）不能。

因为输出信号被V C C短路，恒为零。

<g）可能。

<h）不合理。

因为G-S间电压将大于零。

<i）不能。

因为T截止。

三、在图T2.3所示电路中，已知V C C＝12V，晶体管的＝100，＝100k Ω。

填空：要求先填文字表达式后填得数。

<1）当＝0V时，测得U B E Q＝0.7V，若要基极电流I B Q＝20μA，则和R W之和R b＝≈kΩ；而若测得U C E Q＝6V，则R c＝≈kΩ。

<2）若测得输入电压有效值=5mV时，输出电压有效值＝0.6V，则电压放大倍数＝≈。

基本放大电路习题(含答案)

基本放大电路习题（含答案）一、选择题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iE=f(uEB)|uCB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).Rb减小时，输入电阻Ri2).Rb增大时，输出电阻Ro3).信号源内阻R增大时，输入电阻Ri4).负载电阻RL增大时，电压放大倍数|Au||Uo|U5).负载电阻RL减小时，输出电阻Ro6.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ICEO是集-基反向饱和电流的倍.A.aB.1+βC.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。

如图2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。

如图3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。

A.放大区B.饱和区C.截止区图1图2图3图49如图4所示放大电路中，①若Rb=100kΩ，Rc=1.5kΩ，三极管的β=80，在静态时，该三极管处于_________；A.放大状态B.饱和状态C.截止状态D.倒置工作状态②集电极电阻Rc的作用是_________；A.放大电流B.调节IBQC.防止输出信号交流对地短路，把放大了的电流转换成电压D.调节ICQ③用直流电压表测得VCE≈VCC，可能是因为______；A.Rb开路B.RL短路C.Rc开路D.Rb过小④若VCC≈12V,Rc＝2kΩ,IC计算值为1mA，用直流电压表测得VCE＝8V，这说明_______；A.工作正常B.三极管c－e极间开路C.三极管b－e极间开路D.电容C2短路⑤当Rc、Rb的参数分别为_________时，该电路的静态工作点处在放大区，β=100；A.5.6kΩ,10kΩB.5.6kΩ,510kΩC.5.6kΩ,1MΩD.100kΩ,1MΩ⑥若仅当Rb增加时，VCEQ将______；若仅当Rc减小时，VCEQ将______；若仅当RL增加时，VCEQ将_____；若仅当β减小（换三极管）时，VCEQ将_____。

模拟电子技术第十章集成运算放大电路

I I 0
虚断
对于工作在非线性区的应用电路，上述两个特点是分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。
19
什么情况下放工作于非线性区？
运放在非线性区的条件：
电路开环工作或引入正反馈！ iF
ui
UO RF UOPP U+-U-
iI
R1
i+ + i- -
Auo
uO
R
-UOPP
20
实际运放 Auo ≠∞ ，当 u+ 与 u-差值比较小时，仍有 Auo (u+ u- )，运放工作在线性区。
在运算电路中，无论输入电压，还是输出电压，均是对“地”而言的。
23
一、比例运算电路
作用：将信号按比例放大。类型：反相比例放大、同相比例放大。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍
数无关，与输入电压和外围网络有关。
24
一、比例运算电路
1.反相比例运算电路
虚短虚断
2. 理想运放的输入电流等于零。
对于工作在线性区的应用电路，“虚短”和“虚断”是分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。
17
如何使运放工作在线性区？
理想运放的线性区趋近于0，为了扩大运放的线性区或使其具有线性区，需给运放电路引入负反馈：运放工作在线性区的条件：电路中有负反馈！

但线性区范围很小。
uO
例如：F007 的 UoM = ± 14 V，Auo 2 × 105 ，线性区内输入电压范围
实际特性
0 u+u
U OM u u Auo 14 V 2 105 70 μV
非线性区

电工学II——集成运放电路(10章)

结论：
(1) Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加在反相输入端。
(2) Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关, 与运算放大器本身参数无关。 (3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。
(4) 因u–= u+= 0 ，所以反相输入端“虚地”。 (5) 输入电阻 ri = R1；输出电阻ro=0.
例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k ，RF = 50 k 。
求：1. Auf 、R2 ；
2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为多少？
RF
+ ui – R1 R2 – +
D
解：1. Auf = – RF R1
+
+ uo –
= –50 10 = –5 R2 = R1 RF
uo=(VC1+DVC1)-(VC2+DVC2)=0 注意：单端输出，无法抑制零点漂移
动态分析 1.共模信号 u11=u12 大小相等、极性相同输出电压恒为零（不具备放大能力）
u11 + 差分放大原理电路 R2
+UCC
R1 RC + T1 RC uo T2 R1 + R2 u 12 -
2.差模信号
输出端与运放电路反相输入端的关系
平衡电阻 R2 = R1 // RF
输入电压加在了同相输入端，输出电压对地为正
输出电压作用到该连接地的电路上，在R1右端产生电压u-，构成电压串联负反馈
uo RF Auf =1+ ui R1
uo RF 同相比例运算放大系数 Auf =1+ ui R1

电工电子技术_基本放大电路

8.1
7
共发射极放大电路
图8.3
放大电路动态工作电流、电压的变化情况
8.2
8
共发射极放大电路的静态分析
直流通路及静态工作点
8.2.1
放大电路不加输入信号(ui=0)时的状态称为静态。静态时放大电路中只有直流电源作用，由此产生的所有电流、电压都为直流量，所以静态又称为直流状态。静态时三极管各极电流和极间电压分别用IB、UBE、IC、UCE表示。这些量在三极管的输入、输出特性曲线上各确定了一点，该点称为静态工作点，简称 Q点。静态时直流电流通过的路径称为直流通路。由于C1、C2的隔直流作用，放大电路的直流通路如图8.4所示。
这里直流分量是正常放大的基础，交流分量是放大的对象，交流量搭载在直流上进行传输和放大。如果三极管工作总是处于放大状态，它们的变化规律是一样的。放大电路的动态分析关注的就是交流信号的传输和放大情况，动态分析的电路指标主要包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
8.3
12
共发射极放大电路的动态分析
图8.1
共发射极放大电路
8.1
5
共发射极放大电路
2.各元器件的作用（1）晶体管VT （2）集电极电源EC （3）集电极电阻RC （4）基极电源EB和基极偏置电阻RB （5）电容C1和C2 由于该电路使用两组电源，很不经济。若只使用电源EC，将RB连到EC上，只要适当调整RB阻值，保证发射结正偏，产生合适的基极偏流IB，就可省掉电源EB。另外，为了使作图简洁，常不画出电源回路，只标出EC正极对地的电位值UCC和极性（“+”或“-”），如图8.2 所示。
图8.8
共发射极放大电路的微变等效电路
8.3

《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

电工电子C第10章基本放大电路

iC iB ＋ uBE － C ＋
iB IB Q IB
UBE
B
E 电路图 uCE －
O
输入特性
uBE
结论：晶体管从输入端看,可以用一个等效的动态电阻 rbe代替。
rbe =
26mV rbe 可以估算：rbe = 200 + ( +1) IEmA
UBE 为一个常数。 ΔIB
(2) 输出端电压和电流的关系在放大区: IC=βIB 结论：从输出端看，可以用一个受控电流源代替。
其中：R′L= RC∥RL
Ii (RB∥rbe ) U i ri = = = RB∥ rbe Ii Ii －Ic RC ro = = RC － Ic
例2：求放大电路的空载电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
解：(1) 空载电压放大倍数 RB rbe = 200 + 26 C1 IC ＋＋ 26 = (200 + 50× ) = 1 084 ui 1.47 － RC 50×2 =－92.25 = － Ao =－ r 1.084 be
R
C
+ UCC C ＋ 2 ＋ uo －
(2) 输入电阻 180×1.084 k = 1.078 k ri = RB rbe = 180＋1.084 (3) 输出电阻 ro = RC = 2 k
10.3 静态工作点的稳定
一、分压式偏置共射放大电路 1. 电路组成 (1)偏流电阻 RB2用于固定
C
Ic
Ui R B1 RB2
－
Ib
RE
βRL ′ Au =－ rbe+(1+β)RE 放大倍数Au降低
思考：画出下图微变等效电路
+ UCC C1 ＋＋ ui

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UCE UCC IC RC 12 1.5 4V 6V
注意：电路中IB 和IC 数量级的不同！
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不设置静
态工作点
行吗？
IB
假如不设置静态工作点
ui小于死区电压的部分将无法得到传输，只有大于死区的部分才能转换成电流ib通过晶体管。
ib
输入信号电压波形
死区
作用：提供大小适当的
信号源
共发射极放大电路
负载
基极电流，使放大电路有合适的静态工作点。
一般为几十千欧～几百千欧
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10.1 共发射极放大电路的组成
各元件的作用：
+UCC
RB
RC +C2
耦合电容C1 、C2 作用：(1)隔断直流；
RS
+ es–
C1 +
+ ui
–
iB iC +
3、UCC对Q点的影响
UCC变化时，不仅影响IB，还会影响直流负载线。
IC/mA
UCC RC
Q" Q Q'
UCC 直流负载线平行下移，IBQ 工作点向左下方移 UCC直流负载线平行上移， IBQ 工作点向右上方移
OUCCUCFra bibliotek/V总目录章目录返回上一页下一页
例1：已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k，
=37.5。试求放大电路的静态值。
RB
RC
IC
+UCC
解：I B
UCC RB
12 mA 300
40 μA
IB
+
IC IB 37.5 0.04mA 1.5 mA
+ T UCE UBE –
– IE
O
UCEQ
UCC UCE /V
tan 1
RC
直流负载线斜率
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三、电路参数对静态工作点的影响 1、偏置电阻RB对Q点的影响
RB变化时，对直流负载线无影响，仅对IBQ有影响。
IC/mA
UCC
RC
Q'
Q
Q"
O
UCC
RBIBQ 工作点下移 RB IBQ工作点上移
IB
值 IB、 IC、UBE、UCE。
交流通路：电容视为短路，直流电源按短路处理，用来计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电
阻ro等动态参数。
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例：共发射极放大电路
+UCC
RB
RC +C2
RS
+ es–
C1 +
+ ui
–
iB iC +
+ TuCE +
uBE – RL uo
– iE
–
RS
+ es–
+UCC
RB
RC IC
IB
+
+ T UCE UBE –
– IE
+ ui RB –
ib ic +
+ T uce ube – RC
– ie
+ RL uo
–
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注意放大电路的电压和电流的符号
静态值：IB、 IC、UBE、UCE（全大写）交流分量：ib、 ic、ube、uce（全小写）总电压和总电流：iB、 iC、uBE、uCE
UCC UBE RB
UCE /V
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2、RC对Q点的影响 RC变化时，会改变直流负载线的斜率，对IBQ无影响。
IC/mA
UCC RC
Q' Q Q"
O
UCC
RC直流负载线愈平工作点左移 RC 直流负载线愈陡工作点右移
IB
UCC UBE RB
UCE /V
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二、用图解法确定静态值
——能直观地分析和了解静态值的变化对放大
电路工作的影响。
步骤：
IC/mA
(1) 用估算法确定IB
IB
UCC UBE RB
UCC RB
(2) 由输出特性和直流负
UCC RC
ICQ
Q IB
载线确定IC 和UCE
IC f (UCE ) IB常数
UCE = UCC– IC RC ——直流负载线
（前面小写，下标大写）
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10.2.1 静态分析一、用直流通路确定静态值
+UCC
IB
UCC U BE RB
UCC RB
RB
RC IC
IB
+
UBE
硅管：0.6V 锗管：–0.2V
+ T UCE UBE –
– IE
UBE << UCC，可忽略不计
IC IB
UCE UCC RCIC
0.5V 0.7V
0
t1 t2
t3 t4
UBE(V) 0 t1 t2 t3 t4
t
ui 由于输入信号大部分无法通过
晶体管，ib电流波形与ui波形完全不一样了，造成输入信号输
入时的“截止失真”。
t
结论：为保证传输信号不失真地输入到放大器中
得到放大，必须在放大电路中设置静态工作点。
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各元件的作用：
+UCC
晶体管T——放大元件
RB
RC +C2
要保证集电结反偏，
RS
+ es–
C1 +
+ ui
–
iB iC +
+ TuCE +
uBE – RL uo
– iE
–
发射结正偏，使T工作在放大区。
集电极电源UCC 作用：为电路提供能
信号源
共发射极放大电路负载
量，并保证集电结反偏，使T起放大作用。
一般为几伏～几十伏。
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10.1 共发射极放大电路的组成
各元件的作用：
+UCC
RB
RC +C2
集电极电阻RC 作用：将变化的电流转
RS
+ es–
C1 +
+ ui
–
iB iC +
变为变化的电压。
+ TuCE + 一般为几千欧～几十千欧
uBE – RL uo
– iE
–
偏置电阻RB
–UCC
RB
RC
C2 +
RS
+ es–
+ C1 + ui
–
iB iC +
+ uBE
TuCE – RL
+ uo
– iE
–
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10.2 共发射极放大电路的分析
静态：无输入时的状态(ui=0)
放大电路的分析
——直流通路
动态：有输入时的状态(ui 0) ——交流通路
直流通路：电容视为开路，用来确定放大电路的静态
+ TuCE +
uBE – RL uo
– iE
–
信号源共发射极放大电路负载
(2)交流耦合。
C1 、C2 对交流视为短路，对直流视为开路。电容一般较大，为几 F~几十F。
静态时： UC1=UBE ，
UC2=UCE
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注意：由PNP管组成的放大电路电源和电容极性与 NPN管的相反。
第10章基本放大电路
10.1 共发射极放大电路的组成 10.2 共发射极放大电路的分析 10.3 静态工作点的稳定 10.4 射极输出器 *10.5 差动放大电路 *10.6 互补对称功率放大电路 *10.7 场效应管及其放大电路
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10.1 共发射极放大电路的组成