第2章放大电路的基本原理和分析方法
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2.基本放大电路(2)
+
~
Re
RL U O
(a)电路图
图 2.5.1 共集电极放大电路
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第二章 基本放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib Io Ii
Io
Ie Ib
Ie 所以
(1
RS
U S
Ic Rc
e+
Re Ie vo
-
AV
Vo Vi
( 1) IbRe Ib[rbe (1 )Re ]
( 1) Re rbe (1 )Re
Ri
Vi Ii
rbe
(1 )Re
Ro
Re
//
rbe
1
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(1
1 )rbe2
e
显然，、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。
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第二章 基本放大电路
3.构成复合管时注意事项
（1）. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输 出电流与后级输入电流实际方向一致。
（2）. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发 射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。
U o Ib (rbe Rs)
式中
Rs Rs // Rb RS
而 所以
Io Ie (1 )Ib
Ro
U o Io
rbe Rs
1
e Ie Io
rbe
第二章基本放大电路例题分析
U CEQ I BQ R b1 R b2） U BEQ （ 12 （1 50） 5 . 1 I BQ U CEQ U CEQ （150 150 ） I BQ 0 . 7
解得： IBQ= 0.02 mA UCEQ= 6.7 V
I CQ I BQ 50 0 . 02 1 mA
2 . 79 0 . 6 0 .2 1 .3 1 . 46 mA
=12－(1.5+3.3) 1.46 =5V
I BQ I CQ
1 . 46 50
0 . 029 mA
19
2、求Au、Aus、ri、ro
画出小信号等效电路
rbe 200 （1 ）
200 51 26 1 . 46
Uo R c // R L I b R c // R L Au Ui rbe rbe I b 26 26 rbe 200 1 ） （ rbe 200 1 50 ） （ 1000 Ω IE 1 .5
A u 50 6 // 3 1 100
18
例5
已知β=50
1、求Q。 2、求Au、Aus、ri、ro
解： 1、求Q
U BQ
R b2 R b1 R b2
10 33 10
V CC
12 2 . 79 V
U CEQ V CC R e1 R e2 R c） I EQ （
I EQ
U BQ U BEQ Re
Uo （ R C // R L） Au Ui rbe （1 ） R e1
26 I EQ
1108
第二章基本放大电路
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
VBB－U BEQ Rb
VBB越大， 越大， UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 值所引起的 的误差越小。 的误差越小。
I BQ＝
I CQ = β I BQ U CEQ = VCC − I CQ Rc
列晶体管输入、输出回路方程， 作为已知条件， 列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件， 可估算出静态工作点。 令ICQ＝βIBQ，可估算出静态工作点。
3. 输出电阻
U −Uo U Ro = = ( − 1) RL Uo Uo RL
' o ' o
将输出等效 成有内阻的电 压源， 压源，内阻就 是输出电阻。 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
2.1.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
C2 + iC + C1 iB + + + T uCE + u RS RB BE – RL uo – ui + + – iE VBB ui – – – 共发射极基本电路 RC 晶体管T 放大元件, 晶体管T--放大元件, iC=β iB。要保证集电 结反偏,发射结正偏, 结反偏,发射结正偏, + 使晶体管工作在放大 VCC 区 。 –
基本共射放大电路的工作原理与波形分析
uo uo0 0 ≠ = u= = UBEQ uBE BEUBEQ+ ui u = = UCEQ uCE CEUCEQ+ uo uCE = VCC－ 有输入信号( 有输入信号(uC= 0)时: 无输入信号(u RC 无输入信号 ii ≠ 0)时
ui
O
iC
uCE
O
电子技术基础第二章基本放大电路的认识陈振源2版
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
三、集电极—基极偏置放大电路 1．电路组成
电路的组成特点：Rb跨接在放大管的c极和b极之间。
集电极—基极偏置放大电路
2．稳定静态工作点的原理
第二章 晶体三极管及基本放大电路
14
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中等职业教育国家规划教材 HEP
要改变分压偏置电路的静态工作点，通常的方法是调整上偏置电阻Rb1的阻值。 若该电路的静态工作点正常，而放大倍数严重下降，应重点检查射极旁路电 容Ce是否开路或失效。
第二章 晶体三极管及基本放大电路
13
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陈振源主编
本章小结
1.三极管是由两个PN结构成的半导体器件，在发射结正偏。集电结反 偏时，具有电流放大作用。
2. 三极管的工作性能由输入特性曲线和输出特性曲线来描述。三极管 的主要参数是运用和选择三极管的依据。
3. 共射极基本放大电路对学习和掌握放大电路的工作原理和分析方法 是十分重要的。要不失真地放大交流信号，必须为放大器设置合适的静态 工作点。
放大电路的电压和电流波形
5
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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第三节
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放大电路的分析方法
一、主要性能指标 1．放大倍数 电压放大倍数
电 压 增 益 Gv=20lgAv (dB) 电流放大倍数
第二章 放大电路的分析基础
1 第二章 放大电路分析基础 引言 实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。 所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
（一） 课程内容 1 放大电路的工作原理。 2 放大电路的静态分析。 3 放大电路的动态分析，三种基本组态放大电路。 4 稳定静态工作点的偏置电路。 5 多级放大电路。 （二） 教学基本要求 1 理解放大电路的组成原则。 2 理解静态、动态、直流通路、交流通路的概念及放大电路主要动态 指标的含意。 3 熟悉放大电路的静态和动态分析方法。 4 了解放大电路非线性失真产生的原因及消除方法。 5 会计算三种组态放大电路的静态工作点和动态指标Au 、 ri 、 r0 等。 6 了解多级放大电路的耦合方式及其特点和熟悉多级放大电路的指标计算。 （三） 本章重点 1 放大电路的工作原理。 2 三种组态放大电路的静态和动态指标的计算。 2
第二章 第 2.1 节 放大电路工作原理 布置作业: 引言 实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。 所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
§2.1放大电路工作原理
2．1．1放大电路的组成原理 以共发射极放大电路为例 一．放大电路的组成：
输入回路（基极回路） 输出回路（集电极回路） 3
上图是常见的电容耦合共射放大器电路, 我们将它分成7个部分, 每部分作用如下: (1) 信号源: Us为开路电压, Rs为内阻。 (2) 输入耦合电容C1: 其作用是隔断信号源与晶体管之间的直流联系; 对信号频率而言, 其容抗足够小, 可视为短路, 因而信号可顺利地通过, 起到耦合信号(传送交流)的作用。 (3) 偏置电路: 这是一种最简单的偏置电路, 只有一个偏流电阻Rb。它的作用是使晶体管有一个合适的基极直流电流。 (4) 晶体管V和集电极电阻Rc: 晶体管是放大器的核心, 起电流控制作用。Rc保证合适的工作状态, 并从Rc上取出信号电压。 (5) 输出端耦合电容C2: 用于隔断晶体管与负载RL的直流联系, 对交流短路。 (6) 放大器负载RL。 (7) 电源电压EC
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1．温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注：旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE，一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用；另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降，使uBE减小，这样 就会降低电压放大倍数，因此增加了旁 路电容，使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤：
1.先画出交流通路， 有时为了便于分析， 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题：
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
＋－
uCE
(完整版)第2章基本放大电路(2--放大电路的微变等效电路分析方法)
第3页 3
(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数，rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe，所以Ri≈ rbe。 Ri越大，放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第4页 4
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下，在给定的工作范围内，将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 （1）晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻，
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
第 10 页 10
（3）输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
（4）输出电阻
Ro
RS
rbe
第 15 页 15
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性，称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生 失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数，rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe，所以Ri≈ rbe。 Ri越大，放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下，在给定的工作范围内，将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 （1）晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻，
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
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（3）输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
（4）输出电阻
Ro
RS
rbe
第 15 页 15
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性，称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生 失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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第2章 双极型三极管及其放大电路
例1：测晶体管各极电流，当IB=40µA时，IC=1.6mA， ：测晶体管各极电流， 时 ， 分别画出当I 管或PNP 求 β , 分别画出当 B=70µA，且该管为 ， 该管为NPN管或 管或
管时的各极电流。 管时的各极电流。 解：
IC 1600 β≈ = = 40 IB 40
IC ≈ βIB = 2.8mA
温度变化大的环境应选用硅管。 温度变化大的环境应选用硅管。 硅管
集电极－ 集电极－发射极之间的穿透电流 ICEO
ICEO与输出特性曲线IB＝0对应 与输出特性曲线 对应
穿透电流 I CEO = (1 + β ) I CBO
3、特征频率 fT
β 值下降到 时的信号频率 。 值下降到1时的信号频率
4、极限参数 （1）最大集电极耗散功率 PCM ） PCM = iCuCE＝常数 （2）最大集电极电流 ICM ）
2、输出特性
iC
iC是关于uCE的函数， 的函数，
受IB限制 (1)放大区 放大区 =100 µA
5 4
UCE>UBE>0， ，
(2)截止区 截止区
IC = βIB
80 µA 放 大 区 60 µA 40 µA 20 µA IB = 0
5 10 15
饱 和 3 区
1、三极管内部载流子的传输过程 IC
c
ICBO
过程： 过程： （1）发射 （2）复合和扩散 （3） 收集 关系： 关系： IC = ICn + ICBO
ICn
Rc IB
b
Rb
e
IE = IC + IB
e
2、三极管内的电流分配关系 （1）共基直流电流放大系数 ）
I Cn I C ≈ α= IE IE
模电 第2章
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
I&i I&o
( 2) AVO
&' VO & 1 Vi
+
&' & & VO AVOVi Vi
Rs
+
Ro 放大 +
Ri 电路
V&
–
' o
+
V&s
–
V&i
–
V&o
–
RL
& Ri V & Vi s Rs Ri
求解示意图
106 6 1 0.5( V ) 6 10 10
C1
+
+
IB T
ui
RL
uo
共发射极组态基本放大电路
电流控制和放大。 为 IB 提供偏流 Vcc用于提供电 将变化的集电极电流 源,使三极管工作 转换为电压输出. 在线性区。 耦合电容:隔直流、传交流，保证信号传输。
第2章 基本放大电路
2.1 放大概念
模电中，以输入和 输出回路的共同端 作为电位参考点， 叫做“地”，用 “”表示。
(1)如果直接将它与10 的扬声器相接，扬声器上的电压和功率
各为多少？(2)如果在拾音头和扬声器之间接入一个放大电路， 其输入电阻Ri= 1M ，输出电阻Ro= 10 ，开路电压增益为1， 则此时扬声器上的电压和功率各为多少？ 解:
Rs +
V&S
I&o
+ Rs RL +
I&i
+ Ro 放大 + Ri 电路
2、若输出为电流形式，则 Ro 越大越好。
放大电路的基本原理和分析方法
1.41直流通路与交流通路 一、静态电路的分析
(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路
Rb
C1
＋ UI _
RC C2 T
+VCC
+ U0
_
2.静态电路的画法 （1)电容在直流通路中相当于开路 （电感在直流通路中相当于短路）
在画直流通路时，电容c1左边的部分相当于断开、c2右边 的部分也相当于断开，去掉断开的部分则直流通路就画出 来了如图
Rc
Rb
输出
VCC
回路
输入
VBB
回路
3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区 此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示 , 此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得 到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态 时的集电极电压VCEQ =VCC-ICQ*RC
3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，，即在输出回路中 要有电阻Rc。
五、电路的改进
1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用
（2)交流，直流电路混杂不便分析。
2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极， 的
Rs＝∞
3.试验测试：（1)测试方法：在输入端加上一个正弦信号电压Us，首先测出 负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻，测出此时的输出电压 U0则得到
U0=
四、最大输出幅度 1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一
般用电压的有效值表示。
五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负
(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路
Rb
C1
＋ UI _
RC C2 T
+VCC
+ U0
_
2.静态电路的画法 （1)电容在直流通路中相当于开路 （电感在直流通路中相当于短路）
在画直流通路时，电容c1左边的部分相当于断开、c2右边 的部分也相当于断开，去掉断开的部分则直流通路就画出 来了如图
Rc
Rb
输出
VCC
回路
输入
VBB
回路
3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区 此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示 , 此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得 到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态 时的集电极电压VCEQ =VCC-ICQ*RC
3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，，即在输出回路中 要有电阻Rc。
五、电路的改进
1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用
（2)交流，直流电路混杂不便分析。
2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极， 的
Rs＝∞
3.试验测试：（1)测试方法：在输入端加上一个正弦信号电压Us，首先测出 负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻，测出此时的输出电压 U0则得到
U0=
四、最大输出幅度 1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一
般用电压的有效值表示。
五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负