哈尔滨工业大学---电工学第十六章：基本放大电路

哈尔滨工业大学---电工学第十六章：基本放大电路
第16章
基本放大电路
哈尔滨工业大学电工学教研室
目录
16.1 基本放大电路的组成
16.2 放大电路的静态分析
16.3 放大电路的动态分析
16.4 静态工作点的稳定
16.5 射极输出器
16.6 放大电路中的负反馈
16.7 放大电路的频率特性
16.8 多级放大电路及其级间耦合方式16.9 差动放大电路16.1 基本放大电路的组成
放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为较强的电信号。

放大器实现放大的条件：
1. 晶体管必须偏置在放大区。

发射结正偏，集电结反偏。

2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。

3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变
化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。

u i
u o
共射极放大电路
1. 晶体管T 的作用
R B +U CC
R C
C 1
C
2
放大元件满足i C = i B ，T 应工作在放大区，
即保证集电结反
偏，发射结正偏。

i b
i c i e
2. 集电极电源U CC 作用
共射极放大电路
R B +U CC
R C
C 1
C 2
集电极电
源作用，是为电路提供能量。

并保证集电结反偏。

3. 集电极负载电阻R C 作用共射极放大电路
R B +U CC R C
C 1
C 2
集电极电阻的作用是将变化的电流转变为变化的电压。

4. 基极电阻R B 的作用
+U CC
R C
C 1
C 2
T
R B
共射极放大电路
基极电阻能提供适当的静态工作点。

并保证发射结正偏。

5. 耦合电容C 1和C 2作用
(1) 隔直作用隔离输入.输出与电路的直流通道。

(2)交流耦合作用能使交流信号
顺利通过。

共射极放大电路
R B +U CC
R C
C 1
C 2
16.2 放大电路的静态分析
16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。

电路中电容对交、直流的作用不同。

如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。

而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。

交流通道---只考虑交流信号的分电路。

直流通道---只考虑直流信号的分电路。

1. 直流通道
R B
+U CC R C I
C
U CE
I B
T
将电路中的隔直
电容C
1、C
2
开路，直
流通道的简化电路如
图所示。

直流通道的简化电路
U CC -U BE
R B
①基极电流
②集电极电流I C = βI B
③集-射极电压
U CE = U CC -R C I C
2. 静态时当U BE << U CC 时B
CC
B R U I ≈
[解]根据直流通道可得出I C = I B =37.5×0.04 = 1.5 mA
U CE = U CC –I C R C
=12 -1.5×10-3×4×103
R B
+U CC
R C
U CE
I B
U BE +-
+-
B
C
E
I C
T =
12300×103
I B =
U CC
R B
已知U CC =12V , R C =4kΩ, R B =300kΩ, β=37.5 , 试求放大电路的静态值。

例题16.1
16.2.2 用图解法确定静态值
电路的工作情况由负载线与非线性元件的伏安特性曲线的交点确定。

这个交点称为工作点。

R C的直流负载线与晶体管的某条（由I B 确定）输出特性曲线的交点Q，称为放大电路的静态工作点，由它确定放大电路的电压和电流的静态值。

I B
U BE
Q
I BQ
U BEQ
I C
U CE
Q
U CEQ
I CQ
如图所示，(I BQ ,U BEQ ) 和( I CQ ,U CEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点Q 。

输入输出特性曲线
1. 输入输出特性曲线
U CE = U CC –I C R C
Q
I B I C
U CE
U CC
U CC R C
2. 直流负载线
CC
R U R U I +
-=C CE C
Q
U CC
（1）作直流负载线[解]
I C =0 时
U CE =U CC
可在图上作直流负载线。

I C U CE Q 1
Q 2
I B = 20μA I B = 0
I B = 40μA I B = 60μA I B = 80μA
I B = 100μA
1.5
3
12
6
(V)
(mA)
3mA A 10
4123
C CC C =?==R U I U CE = 0 时
根据U CE =U CC -R C I C
C
CC R U 已知U CC =12V , R C =4kΩ, R B =300kΩ, β=37.5 。

（1）作直流负载线；（2）求静态值。

例题16.2
（2）求静态值
= 40 μA
I B = 40μA I C = 1.5mA U CE = 6V
6
3
B C
C B 104010
30012-?=?==R U I 由图中Q 点得:
集电极电流发射极电流
I C = βI B
=37.5×40×10-61=1.5mA I E = ( 1+β)I B = 1.5mA
16.3.1 微变等效电路法
i B U BE
当输入信号很小时，在静态工
作点Q 附近的工作段可认为是直线。

对输入的小交流信号而言，三极管
相当于电阻r be ，表示输入特性。

U BE ?I B
CE
CE
U U i u i u r b
be B
BE
be =??=
1. 晶体管的微变等效电路
（1）输入特性曲线
Q
16.3 放大电路的动态分析
对于低频小功率晶体管的输入电阻估算为：
Ω
mA ()
mV (26)1()(200E be I r β式中，I E ：发射极电流的静态值; β：晶体管的放大倍数；r be ：输入电阻，其值一般为几百欧到几千欧(动态电阻)。