四种基本放大电路公式
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第11章基本放大电路
11.2 放大电路的静态分析
分析方法： 计算法 *图解分析法 分析对象：Q（Quiescent)点--静态工作点 (IB、IC和VCE) 分析路径：
直流通路
直流通路画法：C断开
VCC U BE VCC IB Rb RB
一、计算法
U CE VCC I C Rc
二、*图解法
U CE VCC I C Rc
三极管β、ICBO参数均为温 度的函数：
3、常用的静态工作点稳定电路 ——分压式偏置电路
两条件：
I RB1 I B VB VBE
(1)直流分析 UB= VCC Rb2/(Rb1 + Rb2) IC=IE = (UB － VBE)/R=UB/RE UBE =UB-UE =UB－IERE
稳定过程？
一、静态工作点的计算
二、动态分析计算 三、特点与应用：
一、直流分析
二、交流分析
1、电压放大倍数
Vo (1 ) R 'L Av r (1 )R ' Vi be L
2、输入电阻 Ri=Rb//[rbe +(1+ )R'L )] 3、输出电阻
共集电路特点与应用：
3、Ro = Ron
静动态分析举例
11.6 放大电路中的负反馈 (Feedback Amplifier)
• 反馈的概念 • 负反馈的基本类型
• 负反馈类型的判别
• 负反馈对放大电路性能的影响
•反馈的概念
反馈：将输出信号
取出一部分 或全部送回 到输入的过程
闭 环
Xo Xi
Xf X 'i
直流反馈
电流反馈 并联反馈
正反馈
差动放大电路
差动放大电路有两个输入端：若信号从两个输入端加入，称为双端输入；若信 号仅从一个输入端加入，则称为单端输入。
差动放大电路有两个输出端：集电极C1 和 C2。若信号从C1 和 C2 同时输出， 则称为双端输出；若信号仅从集电极 C1 或C2 对地输出，则称为单端输出。
按照信号的输入输出方式，差动放大电路有四种接法。 除了前面介绍的双端输入/双端输出方式外，差动放大电路还有另外三种接 线方式，即双端输入/单端输出、单端输入/双端输出和单端输入/单端输出。 在四种不同的输入输出方式中，双端输入/双端输出方式为浮地形式的输入 输出方式。在要求对地输入的场合，就只能采用单端对地的输入方式；而要求 对地输出时，则只能采用单端对地输出的方式。 单端输出电路的差模电压放大倍数为双端输出电路的一半，即
1）对称性：理想情况下，电路左右两 部分完全对称，RB1 RB2 RB ，RC1 RC2 RC， 而且 管子与 管子的特性完全相
同，1 2 ，rbe1 rbe2 rbe。 2）长尾特点：由于电路采用双电源供
电， RE上所需的电压由负电源 VEE 提供， 就像拖着一个长长的尾巴，因此把这种电 路称为“长尾式差动放大电路”。
uoc是在 uic作用下的输出电压。根据定义有
Ac
uoc uic
差动放大电路加共模信号
由于差动放大电路是对称的，在共模信号作用下，两管集电极电位的变化 相同，即 uc1 uc2 ，因此，双端共模输出电压为
uoc uc1 uc2 0
即 Ac 0 。但是，由于实际上两半电路不可能做到完全对称，所以电路仍可能 有微弱的共模输出信号。一般情况下，| Ac|<<1。
直接耦合放大电路的零点漂移
引起零点漂移的原因很多，如温度变化、直流电源波动、元器件老化等。 其中，温度变化影响最大，故零点漂移常被称为温度漂移，简称温漂。温度变 化引起各级工作点变化，尽管这种变化是缓慢的，但由于是直接耦合，因此漂 移会被逐级放大，尤其是第一级，其漂移影响最大。在输出级，漂移信号（虚 假信号）与有用信号相混合，使有效信号的辨识更加困难。
4.1负反馈放大电路的组成及基本类型
例 4.1.3 分析图示反馈放大电路
⊕ ⊕ ⊕
RF
例 4. 1. 3
为输入和输出回路公共电阻，故为反馈元件。 解：RF 为输入和输出回路公共电阻，故为反馈元件。它将反 馈信号加至运放反相输入端， 馈信号加至运放反相输入端，而输入信号加至运放同相 输入端，故输入端为串联反馈，反馈信号u 如图所标。 输入端，故输入端为串联反馈，反馈信号 f 如图所标。 假设R 假设 L = 0，由图可见反馈不消失，故为电流反馈。 ，由图可见反馈不消失，故为电流反馈。 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示， 采用瞬时极性法，可得有关点的瞬时极性如图所示，而 uid = ui−uf ，故uf 削弱了 id ，为负反馈。 削弱了u 为负反馈。 因此该电路引入的是电流串联负反馈。 因此该电路引入的是电流串联负反馈。
例 4.1.2 分析图示反馈放大电路 + ⊕ RF A ⊕
RF
⊕
-
F 分析方法一： 分析方法一： 反馈网络由R 构成， 反馈网络由 F、R1构成， uo 经 RF 与 R1 分压反馈到输 入回路， 因此为串联、电压反馈。 入回路，得反馈电压 uf ，因此为串联、电压反馈。 假设u 瞬时极性为正， 假设 i瞬时极性为正，根据运放电路同相输入时输出电 压与输入电压同相的原则， 的瞬时极性也为正。 压与输入电压同相的原则，得uo的瞬时极性也为正。因uf = uo R1 / (R1+RF) ，故uf 的瞬时极性也为正。而uid = ui-uf ，故 的瞬时极性也为正。 uf 削弱了净输入信号uid ，为负反馈。 削弱了净输入信号 为负反馈。 因此该电路引入的是电压串联负反馈。 因此该电路引入的是电压串联负反馈。
xo 闭环放大倍数 Af = xi xo 开环放大倍数 A = xid
第2章基本放大电路
2020/8/15
韩良
7
模拟电子技术基础
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻
ii
+
RS
+
+
uS -
ui
-
+
信号源 Ri
放大电路 Ro
Ri uo
io
+
+
uo
RL
-
+
Ro 负载
输出电阻的定义：
Ro
=
uo io
RL ,
us 0
输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放 大电路带负载的能力越强，反之则差。
静态时，U BEQ U Rb1
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
搭载在静态之上
2020/8/15
韩良
15
模拟电子技术基础
两种实用放大电路：（2）阻容耦合放大电路
－＋
UBEQ
＋－
UCEQ
C1、C2为耦合电容！
耦合电容的容量应足够 大，即对于交流信号近似 为短路。其作用是“隔离 直流、通过交流”。
2020/8/15
韩良
11
模拟电子技术基础
2.2.2设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
输出电压必然失真！
设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
2020/8/15
韩良
12
模拟电子技术基础
2.2.3基本共射放大电路的波形分析
2020/8/15
基本差动放大电路
共模输入（干扰信号）
ui ui1 ui 2 0
I IC 2 差动放大电路对差模信号有放大作用， u0 UCE 1 UCE 2 0 UCE 1 UCE 2
C1
对共模信号有抑制作用。 0
AC
共模、差模同时输入
u id uid1 uid2 2 u id ui1 uic 2
(将反馈信号变为电流信号,与 输入电流Ii相减)
电压 Uo
四种连接方式:
(1)电流串联负反馈
(3)电流并联负反馈
(2)电压串联负反馈
(4)电压并联负反馈
二）、负反馈的类型及分析方法
负反馈的类型
电流串联负反馈 电压串联负反馈 负 反 馈 交流负反 馈 电流并联负反馈
电压并联负反馈
直流负反 作用：稳定静态工作点 馈
（2）负反馈：引入的反馈信号Xf削 弱了外加输入信号的作用，使放大电路 的净输入信号减小，导致放大电路的放 大倍数减小的反馈。 一般放大电路中经常引入负反馈， 以改善放大电路的性能指标。
2.判定方法
常用电压瞬时极性法判定电路中 引入反馈的极性，具体方法如下。 （ 1 ）先假定放大电路的输入信号 电压处于某一瞬时极性。如用“＋”号 表示该点电压的变化是增大；用“-”号 表示电压的变化是减小。
(2) 射极跟随器(电压串联负反馈)
+EC RB C1 C2
ui
ube
RE
u RL
f
u
o
ui = ube + uf
ube = ui - uf
其中uf = uo
符合公式：X d X i X f
性能： （1）放大倍数 1
（2）输入电阻大
第八章 功率放大电路
Vi
+Vcc
T1
iL RL T2
uo
t
vo t 失真
-Vcc
输入信号 vi在过零前后，输出 信号出现的失真。
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路
乙类双电源互补对称功率放大电路存在的问题
vi很小时,在正、负半周交替过 零处会出现非线性失真，这 个失真称为交越失真。
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
2
P o Vo I
Vom (VCC VCES ) 2 最大不失真功率为： Pomax 2R L 2R L 2 理想最大输出功率为： oM VCC (Vom VCC 略VCES ) P 2R L
2．三极管的管耗PT
1 π PT1 = 0 vCE iCd( t ) 2π
+Vcc T1
偏置电压/V 0.60
为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。
谐波失真度
THD /% 1.22 0.244
ICQ/mA
0.048 0.33
+
Vi -
RL
+ vo -
0.65
0.70
0.75
2.20
13.3
0.0068
0.0028
T2
-Vcc
VCE4=VBE4(R1+R2)/R2
当Vom = VCC 时，η
max=π
2
/4 =78.5％。
8.3.3 功率BJT的选择
1．最大管耗和最大输出功率的关系
1 VCCVom Vom PT 1 ( ) RL 4
2
问：Vom=？ PT1最大, PT1max=？
用PT1对Vom求导得出： PT1max发生在Vom=2VCC/=0. 64VCC处 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得:
+Vcc
T1
iL RL T2
uo
t
vo t 失真
-Vcc
输入信号 vi在过零前后，输出 信号出现的失真。
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路
乙类双电源互补对称功率放大电路存在的问题
vi很小时,在正、负半周交替过 零处会出现非线性失真，这 个失真称为交越失真。
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
2
P o Vo I
Vom (VCC VCES ) 2 最大不失真功率为： Pomax 2R L 2R L 2 理想最大输出功率为： oM VCC (Vom VCC 略VCES ) P 2R L
2．三极管的管耗PT
1 π PT1 = 0 vCE iCd( t ) 2π
+Vcc T1
偏置电压/V 0.60
为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。
谐波失真度
THD /% 1.22 0.244
ICQ/mA
0.048 0.33
+
Vi -
RL
+ vo -
0.65
0.70
0.75
2.20
13.3
0.0068
0.0028
T2
-Vcc
VCE4=VBE4(R1+R2)/R2
当Vom = VCC 时，η
max=π
2
/4 =78.5％。
8.3.3 功率BJT的选择
1．最大管耗和最大输出功率的关系
1 VCCVom Vom PT 1 ( ) RL 4
2
问：Vom=？ PT1最大, PT1max=？
用PT1对Vom求导得出： PT1max发生在Vom=2VCC/=0. 64VCC处 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得:
基本放大电路
IB
IC
IB
Q
IC
UBE
UBE
Q IB
UCE
UCE
直流负载线
VCC
UCE=VCC–ICRC
IC
RC
静态IC
Q IB
UCE
静态UCE VCC
由估算法求出IB， IB对应的输出特
性与直流负载 线的交点就是 工作点Q
三、电路参数对静态工作点的影响
1. 改变 RB，其他参数不变
iB
iC
VBB
R B iB Q 趋近截止区；
晶体管放大电路的组成 及其工作原理
共射基本放大电路的组成 及其工作原理
共射基本放大电路的组成及其工作原理
一．放大原理
三极管工作在放大区：
发射结正偏，
集电结反偏。
放大原理：
VBB
UI
•
Ui
→△UBE
→△IB →△IC（b△IB
）
•
→△UCE（-△IC×Rc）→ Uo
电压放大倍数：
•
•
Au =
Uo
•
当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极 管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可 以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电 路来处理。
小信号模型如下：
iB b
c iC
vBE
vCE
e
BJT双口
网络
• b ib 是受控源 ，且为电流
控制电流源(CCCS)。
(RL= RC // RL)
选择工作点的原则： 当 ui 较小时，为减少功耗和噪声,“Q”可设得 低一些；
为提高电压放大倍数，“Q”可以设得高一些；
为获得最大输出，“Q” 可设在交流负载线中点。
基本放大电路
⑶ 判别电压、电流反馈
根据反馈信号取自于输出电压还是输出电流。 ⑷ 判别串联、并联反馈 根据反馈信号馈入输入回路与输入信号的叠加方式是串联还 是并联。
⒉ 负反馈类型判别举例
【例2-10】已知电路如图2-31所示，试分别判别4个电路的反 馈类型。
图2-31 多级反馈放大电路的判别 a) 电压串联负反馈 b) 电压并联负反馈
【例2-7】 已知两级放大电路如图2-22a所示，VCC=24V，rbb′ =300Ω，β1=β2=50，UBEQ=0.7V，RB1=1MΩ，RB21=82kΩ， RB22=43kΩ，RE1=27kΩ，RE21=510Ω，RE22=7.5kΩ， RC2=10kΩ，Rs=1kΩ，RL=8.2kΩ，C1=C2=C3=10μF， CE2=47μF，试求： ⑴ V1、V2静态工作点； ⑵ 画微变等效电路； ⑶ Ri、Ro、Au；
⒉ 减小非线性失真
图2-32 负反馈减小非线性失真 a) 无反馈时信号波形 b) b) 引入负反馈时信号波形
⒊ 扩展通频带
图2-33 负反馈扩展通频带
BWf = (1+AF) BW 放大电路的增益带宽积为一常数：Af · f = A· BW BW
⒋ 改变输入输出电阻
串联负反馈使输入电阻增大； 并联负反馈使输入电阻减小； 电压负反馈使输出电阻减小； 电流负反馈使输出电阻增大。
⑶
2.3 共集电极电路和共基极电路
2.3.1 共集电极电路
⒈ 电路形式⒉ 静态分析 Nhomakorabea 动态分析
微变等效电路：
电压放大倍数：
输入电阻：
输出电阻：
⒋ 主要特点 ⑴ 电压放大倍数小于1，接近于1； ⑵ 输入输出电压同相； ⑶ 输入电阻大； ⑷ 输出电阻小；
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四种基本放大电路公式
电子技术中的放大电路是将输入电信号放大到所需的输出信号强度的重要部分。
在这个过程中，一些基本放大电路公式对了解和设计放大电路至关重要。
本文将介绍四种基本放大电路公式，包括放大器增益公式、输入输出电阻公式、放大器带宽公式和最大输出功率公式。
1. 放大器增益公式
放大器增益是指输出信号与输入信号之间的比值。
它可以表示为增益系数（A）的形式，通常用分贝（dB）表示。
增益系数是一个正数值，当它大于1时表示放大器具有放大功能，当它小于1时表示放大器具有缩小功能。
放大器增益公式为：
A = Vout / Vin
其中， Vout 表示输出电压， Vin 表示输入电压。
因此，放大器增益在分贝表达式中可以表示为：
A(dB) = 20log (Vout / Vin)
2. 输入输出电阻公式
输入与输出电阻是放大器的两个主要参数之一。
输入电阻是指电路对输入电压的阻抗，而输出电阻是指电路对输出电压的阻抗。
它们的值影响着放大器的噪声和电信号的失真。
如果假设放大器的负载是一个电阻，摆放在输出端，那么输入输出电阻可以表示为：
Rin = Vi / Ii
Rout = Vo / Io
其中， Vi 和 Ii 分别表示输入电压和输入电流，而 Vo 和 Io 分
别表示输出电压和输出电流。
3. 放大器带宽公式
放大器带宽是指放大器能够放大信号的频率范围。
在实际应用中，放大器的带宽经常是一个重要的限制因素。
因此，计算放大器的带宽对于设计一个合适的放大器非常重要。
放大器带宽公式为：
f（3dB）= fH-fL
其中，f（3dB）是放大器频率响应曲线上的3 dB点， fH 和
fL 分别表示从高于和低于该点的频率。
4. 最大输出功率公式
放大器的最大输出功率是指放大器能够向负载提供的最大功率。
在环境中，放大器通常需要提供一定数量的功率，以保证输出
信号能够正常工作。
因此，计算放大器的最大输出功率也是设计一个合适的放大器非常重要的一步。
放大器最大输出功率公式为：
Pout = Vout * Iout = Vout² / Rout
其中，Pout 表示输出功率， Vout 表示输出电压， Iout 表示输
出电流， Rout 表示负载电阻。
总的来说，随着科技的不断发展，放大电路在现实中的应用范围越来越广泛。
为了设计一个合适，精准的放大电路，了解并使用正确的放大电路公式是至关重要的。
文章介绍了四种基本的放大电路公式，包括放大器增益公式、输入输出电阻公式、放大器带宽公式和最大输出功率公式。
熟练应用这些基本公式，可以帮助我们更好地设计和改进放大电路，提高放大器的性能和效率。