分立元件组成的基本放大电路
第3章 分立元件放大电路
rbe i b
第3章 分立元件放大电路
RS + uiRB us - -
+
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i rbei b u oc (rce // R C )i b R Ci b
u oc R C A uoc ui rbe
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
教学内容和要求(1)
理解放大电路的作用、组成，放大电路的性能 指标与放大电路模型
掌握晶体管共射放大电路，理解静态工作点的 稳定与直流负反馈技术 掌握晶体管共集放大电路和共基放大电路
掌握场效应管共源放大电路和共漏放大电路
第3章 分立元件放大电路
截止失真
静态工作点设置偏低，当输入信号幅度超过一定 值， 晶体管工作范围超出放大区，进入截止区， 输出电压的波形出现削顶现象，产生截止失真
第3章 分立元件放大电路
iB iB
ib
t ube ui uBE
t
第3章 分立元件放大电路
iC ic
t ic
uce
uo
uCE
t
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路 UCC
RB
RC
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的交流通路
RB RC
+ ui
-
+
RL u o -
+ ui -
+
RB
RC RL uo -
第3章 分立元件放大电路
②静态分析 直流通路，晶体管用直流模型 UCC RB RC UCC + RB IB + RC + UCC -
分立元件放大电路实验报告
分立元件放大电路实验报告本次实验是基于电路原理中的分立元件放大电路设计与实现。
该实验主要分为两部分，第一部分是搭建基本的放大电路，第二部分则是探究在不同放大器参数下的放大效果和变化。
我将在以下几个方面进行详细地讲解和分析。
一、实验目的本次实验的主要目的是掌握分立元件放大电路的设计和实现技术，了解放大器的基本特性，并实际感受和记录在不同参数变化下的放大效果。
二、实验原理本次实验的实验原理主要包括放大电路的基本组成部分和特性指标。
放大电路的基本组成部分包括放大器、电源和信号源，三者相互协作完成了信号的放大处理。
放大器具体由放大器管、电阻、电容等基本元件构成，其具有放大电压、电流倍数等特性指标。
三、实验器材与材料1.手持万用表2.双踪示波器3.直流稳压电源4.分立元件：电阻、电容、二极管、三极管5.实验板四、实验步骤1.首先准备好实验器材和材料，在实验板上安放分立元件（电阻、电容、二极管、三极管）并进行连线；2.将信号源接到实验板，调整直流稳压电源，让其输出电压稳定在2V左右；3.接通电源，调整信号源输出频率，观测输出波形和信号电压幅值；4.调整三极管管脚上的电阻、电容等参数，并观测输出波形的变化。
五、实验结果经过一系列实验步骤，得出以下具体实验结果：1.在未经调整的情况下，实验板仅有微弱的信号响应；2.调整三极管的参数后，实验板接收到的信号和输出波形明显增强，但存在噪声或失真；3.经过反复调整参数设置，实验板得出了一个较为清晰的输出波形并具有良好的放大效果。
六、实验分析在实验中，我们发现分立元件放大电路在调整和设置参数后能够实现信号的放大，并在特定条件下产生良好和清晰的输出波形。
然而，在实际应用中，放大电路的性能和参数调整也需要考虑多种不同的因素，比如选用合适的元器件、信号源输入频率范围、输出波形失真率等等。
总的来说，本次实验培养了我对于分立元件放大电路的初步了解和理解，在后续的实验中我也会进一步加强对于放大器理论和实践的学习。
放大电路基本原理和分类
放大电路基本原理和分类放大电路是电子学中的一种基本电路，在实际应用中起到信号放大的作用。
放大电路根据不同的工作原理和功能可以分为几种类型，本文将对放大电路的基本原理和分类进行讨论。
放大电路的基本原理是利用放大器件将输入信号放大到一个更大的幅值。
这样可以增加信号的能量，使其能够被后续的电路或设备正确处理。
放大电路通常由几个主要组成部分构成，包括输入端、放大器件、输出端和电源。
放大电路根据放大器件的类型可以分为分立元件放大电路和集成电路放大电路两种基本类型。
1. 分立元件放大电路：分立元件放大电路使用离散的元器件构成，常见的有晶体管放大电路、真空管放大电路和场效应管放大电路等。
其中，晶体管放大电路是最常见和广泛应用的一种类型。
晶体管放大电路根据使用的晶体管类型和工作方式可分为共射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路。
这些不同的电路配置在输入输出特性、电压增益和频率响应等方面有所区别，可以根据具体需求进行选择。
2. 集成电路放大电路：集成电路放大电路是通过在单片集成电路上集成放大器件和其他必要的元件来实现的。
常见的集成电路有运算放大器、功放和音频放大器等。
集成电路放大电路的优点是体积小、功耗低，容易集成到其他系统或设备中，但相应的调试和维修难度较大。
此外，根据电路的功能和使用场景，放大电路还可以进一步分类。
3. 差分放大器：差分放大器是一种特殊的放大电路，能够将两个输入信号的差值放大。
差分放大器常用于抑制共模干扰和增加信号的动态范围。
4. 反馈放大器：反馈放大器是通过将一部分输出信号反馈到输入端，以调节电路的增益和稳定性。
反馈放大器分为正反馈和负反馈两种类型，常用的是负反馈放大器。
5. 功率放大器：功率放大器是用来增加信号的功率，以驱动负载和输出更大幅值信号的电路。
常见的功放包括A类、B类、AB类和D类功放等。
总之，放大电路是实现信号放大的基本电路之一。
根据不同的工作原理和功能，放大电路可以分为分立元件放大电路和集成电路放大电路。
经典的分立元件功放电路
经典的分立元件功放电路经典的分立元件功放电路是一种常用的音频放大电路，用于将低功率的音频信号放大为较高功率的音频信号，以驱动扬声器产生高质量的音频输出。
以下是关于分立元件功放电路的十个例子：1. 单级共射式功放电路：这是最简单的功放电路之一，由一个NPN 型晶体管和几个电阻组成。
它具有较高的电压增益和较低的输入阻抗，适用于低功率应用。
2. 双级共射式功放电路：这种电路在单级共射式功放电路的基础上增加了一个额外的共射级，以提高电压增益和输出功率。
它在音频放大领域广泛应用。
3. 压控放大器（VCA）：VCA是一种特殊的功放电路，它具有可以通过控制电压来调节增益的特点。
它常用于音频处理和音量控制应用。
4. 互补对称功放电路：这种电路由NPN型和PNP型晶体管组成，可以提供高质量的音频放大效果。
它具有较低的失真和较高的稳定性。
5. A类功放电路：A类功放电路通过将音频信号直接放大，不进行任何切割或变换，以实现较高的音频质量。
它的效率相对较低。
6. AB类功放电路：AB类功放电路是A类功放电路和B类功放电路的结合，既具有较高的音频质量，又具有较高的效率。
它广泛应用于音频设备中。
7. D类功放电路：D类功放电路使用数字开关技术，通过将音频信号转换为脉冲宽度调制（PWM）信号，然后再进行放大，以实现高效率和低功耗。
8. 功率放大器：功率放大器是一种专用的功放电路，用于放大较高功率的音频信号，以驱动大功率扬声器。
它通常需要较大的散热器来散热。
9. 音频放大器：音频放大器是一种专用的功放电路，用于放大音频信号的幅度，以实现较大的音量和更好的音质。
它在音响系统中起着关键作用。
10. 无负反馈功放电路：无负反馈功放电路是一种特殊的功放电路，它不使用负反馈来稳定放大电路，而是通过优化电路设计和选用高质量的元件来实现高性能的音频放大效果。
以上是关于经典的分立元件功放电路的十个例子。
这些电路在音频放大领域发挥着重要作用，具有不同的特点和适用范围。
!用分立元件设计放大器电路教程
用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
第3章-分立元件基本放大电路
UCE UCC IE RE
2、 动态分析 作微变等效电路，C1、C2、UCC短路。
İb
RS
U·S ～
·RB
Ui
rbe İe
RE
İc
β ib
•
•
Aus Au
ri
RS ri
RL
·
Uo
1. 放大倍数
•
•
•
•
Au
Uo
•
Ui
U0 Ie
•
Ui
•
•
Au •
(1 ) Ib
Ib rbe (1
当UBE > 0.5V ， IBS=（UCC－0）/βRC
当IB ≥ IBS BE、BC正偏，VT饱和
当0 < IB < IBS ，VT 放大
➢ 微变等效电路法
晶体管的微变等效电路 共射放大电路的微变等效电路 放大器的性能分析
一、晶体管的微变等效电路
1. 微变等效电路 将三极管等效为线性元件的电路。 等效条件：信号变化范围小。
47.6A
38.53K
•
A
uUs CEA•IuCUrCi CriRIISBER02E.9.38481m2(A3823..853.385322)
70.2.94V35
•
Au
(1 )(RE // RL)
(1 50)(2 // 2)
rbe (1 )(RE // RL) 0.846 (1 50)(2 // 2)
➢ 共集电极放大电路
共集电极放大电路的分析 共集电极放大电路的特点及应用
一、共集电极放大电路（射随器）的分析
1、静态分析
UCC RB IB UBE IE RE
RB
分立元件放大电路
Z
IZ
愈r Z 小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
2019年9月18日 *
电工电子学C
27
三、晶体三极管
• 三极管的结构与类型 • 三极管的放大原理 • 三极管的特性曲线 • 三极管的主要参数
2019年9月18日 *
电工电子学C
28
1、 结构与类型
前一页 后一页
NPN型 C 集电极 集电极 C PNP型
2019年9月18日 *
电工电子学C
7
本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够 的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同 时共价键上留下一个空位，称为空穴---本征激发.
UCE1V
工作压降： 硅UBE 0.6~0.7V 锗UBE 0.2~0.3V
0.4 0.8 UBE(V)
2019年9月18日 *
电工电子学C
37
（2） 输出特性 ICf(UCE)IB常数
IC(mA )
此区域满足4 I线C=性I区B （称放为3 大区），具 有恒流特性2。
当定的U1CE0数0大值于A时一， I即C只IC8与=0IIABB有。关，
返回
30
2、电流分配关系和放大原理
C 三极管放大的外部条件
发射结正偏、集电结反偏 B
N P RC
对NPN, 从电位的
角度看：
发射结正偏 VB>VE
N RB
E EB
EC
集电结反偏 VC>VB
分立元件运算放大器电路工作原理
操作放大器，常被称为op—amp，是许多电子电路的关键构件。
在本篇文章中，我们将探讨具有离散组件的基本op—amp电路的工作原则。
让我们看看一个op—amp的内部结构。
它一般由三个终端组成：倒置输入（标签为"−"），非倒置输入（标签为"+"），输出。
它还包含正负电压的供电连接。
op—amp的关键特征是其高增益和差分输入，这意味着输出电压对两个输入电压的差异高度敏感。
op—amp可以用于多种配置，例如反向放大器，非反向放大器，差分放大器，以及集成器等等。
在这里，我们将专注于反向放大器配置，这是op—amp的基本和广泛应用。
在简单的反向放大器电路中，op—amp与一个反馈网络相连接，通常包括一个电阻器。
op—amp的反向输入通过电阻器与输入信号连接，反馈电阻器将输出与反向输入连接。
非倒置输入常被定位为单限输入信号。
当一个电压信号被应用到反转输入时，Op—amp会放大电压并产生输出信号。
放大器的增益由反馈电阻器与输入电阻器的比量决定，这可以用公式Av=—Rf、Rin计算，其中Av是电压增益，Rf是反馈电阻器，Rin是输入电阻器。
在理想的op—amp中，收益是无限的，输入阻碍是无限的，意味着没有流流流入倒置输入。
然而，在现实中，op—amp具有有限的收益和输入阻力，以及抵消电压和电流，这需要在实用电路设计中加以考虑。
让我们考虑一个应用，一个反向放大器用来放大传感器的弱信号。
op—amp电路为提升传感器信号提供了必要的收益，使其适合电子系统中的进一步处理。
简而言之，具有离散组件的基本op—amp电路以高收益和差分输入的原则运作。
特别是反向放大器的配置，为扩展输入信号，精确控制收益提供了方便的方法。
了解op—amp电路的工作原则对电子系统的设计和故障排除至关重要。
操作放大器是多功能组件，在电子电路中发挥关键作用，其工作原理是工程师和电路设计师的基本知识。
反向放大器的电路尤其表明在信号放大中应用了op—amp，对收益有精确的控制。
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7(10)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
在小信号作用下，静态工作点Q邻近工作范围内的曲线 可视为直线，两变量的比值称为晶体管的输入电阻，即
rbe
U BE I B
UCE 常数
ube ib
由晶体管的特性曲线求rbe、 和rce
第7章Байду номын сангаас
分立元件组成的基本放大电路
7(13)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
3．动态性能指标的计算 （1）电压放大倍数Au
设输入为正弦信号，用相量法计算，可列出
Uo Ib (RC // RL )
Ui Ibrbe
则
Au
U&o U&i
I&b (RC // RL )
I&b rbe
RL
rbe
Au为复数，反映了输出电压与输入电压之间的大小和相位关 系，负号表示共射放大电路的输出电压与输入电压相位相反。
IB
UCC UBE RB
UCC RB
IC IB
UCE UCC IC RC
由式可近似估算静态工作点。在晶体管
导通后，硅管UBE约为0.6～0.7V（锗管约为 0.2～0.3V）。
7(6)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
2．由图解法求静态工作点Q
（1）用输入特性曲线确定IBQ和
UBEQ 由输入回路，晶体管输入特性
电工电子技术
陈佳新 主编 周理 陈炳煌 卢光宝 鄢仁武 编
福建工程学院 2013年
第7章
分立元件组成的基本放大电路
第7章 分立元件组成的基本放大电路
7.1 共发射极放大电路 7.2 射极输出器 7.3 差分放大电路 7.4 互补对称功率放大电路 7.5 场效应晶体管放大电路
7(2)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
放大电路输出端看进去的戴维宁等效电路的等
效内阻。采用外加电源法时，则有
计算输出电阻的另一种方法是假设放大电
ro
U&o I&o
RC
路负载开路（空载）时的输出电压为 U&o，接上 负载后的输出电压为U&0 ，则
ro (UU&&oo 1)RL
7(15)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
【例7.1.1】 在图示的共射放大电路中，已知UCC=12V，
分立元件组成的基本放大电路
（2）用输出特性曲线确定ICQ和UCEQ 由输出回路，以及晶体管的输出特性曲线，有
UCC ICRC UCE IC f (UCE ) IB常数
作图法得静态工作点Q，Q点的坐标就是静态时晶体 管的集电极电流ICQ和集-射极间电压UCEQ。
7(8)
7.1.3 放大电路的动态分析
工程中低频小信号下的rbe可用下式来估算
rbe
300()
(1
)
26(mV) IEQ (mA)
7(11)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
晶体管的输出电阻rce，即
rce
UCE IC
IB 常数
uce ic
简化后的晶体管的微变等效电路
7(12)
（2）共射放大电路的微变等效电路
对于图示的共射放大电 路，将交流通路中的晶体管 用微变等效电路来代替，可 得共射放大电路的微变等效 电路。
放大电路未加输入信
号ui时的工作状态称为静 态，加入ui后的工作状态 称为动态。
7(4)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
2．放大电路的组成元件及其作用 UCC是放大电路的能源，晶体管VT是放大电路的核心元件。 RC是集电极负载电阻，将电流变化转换为电压变化，实现
电压放大作用。基极电阻RB使晶体管有合适的静态工作点。 耦合电容C1、C2起隔直流通交流的作用。
RB=300kΩ，RC=4kΩ，RL=4kΩ，RS=100Ω，晶体管的=40。
（1）估算静态工作点；（2）计算电压放大倍数；（3）计算
曲线，有
UCC IBRB UBE
IB f (UBE ) UCE 常数 用作图法，则两曲线的交点就是静态工作点Q，Q点坐 标就是静态时的基极电流IBQ和基-射极间电压UBEQ。
基极电流的大小影响静态工作点的位置。若IBQ偏低，则 静态工作点Q靠近截止区；若IBQ偏高，则Q靠近饱和区。
7(7)
第7章
7(3)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
7.1 共发射极放大电路
7.1.1 电路组成及电压放大原理
1．放大电路基本工作情况
当输入信号ui不为0时，产生
动态的基极电流iB、集电极电流iC；
iC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，从而实现了电压放大。直 流电源UCC为输出提供了所需能 量。
在实际应用中，将基极和集电 极两个电源合并成一个，同时简化 电路的画法，如图所示。
7(5)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
7.1.2 放大电路的静态分析
放大电路的静态分析就是确定静态工作点，用Q（IB、IC、 UCE）表示。 1．由放大电路的直流通路确定静态工作点
画出共发射极放大电路的直流通路，由电路可得
模拟电子电路中的晶体三极管通常都工作在放大状态， 它和其他元件构成了各种用途的放大电路，而基本放大电路 又是构成各种复杂放大电路和线性集成电路的基本单元。
将微弱的电信号（电压、电流、功率）增强以满足负载 需要的电路称为放大电路。晶体管低频放大电路有共发射极、 共集电极和共基极3种组态。最常用的小信号低频交流放大 电路多采用共发射极接法。
动态分析就是对放大电路中信号 的传输过程、放大电路的性能指标等 问题进行分析讨论。微变等效电路法 和图解法是动态分析的基本方法。
第7章
分立元件组成的基本放大电路
7(9)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
1．信号在放大电路中的传输与放大 （1）无输入信号时，晶体管的电压、电流都是直流分量。 有输入信号后，都在静态值的基础上叠加一个交流分量。瞬 时值是变化的，但方向始终不变，即均为脉动直流量。 （2）输出uo与输入ui频率相同、反相，且uo幅度大。 即共发射极放大电路具有“倒相”的作用。 2．微变等效电路法 （1）晶体管的微变等效电路
当放大电路输出端开路时，可得空载时的电压放大倍数Auo
Auo
RC rbe
7(14)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
（2）放大电路的输入电阻ri 一般输入电阻越高越好。由等效电路可知
ri
U&i I&i
RB
//
rbe
在实际应用中，RB rbe，所以ri≈rbe。
（3）输出电阻ro
一般输出电阻越小越好。输出内阻就是从