模电基本放大电路
模电放大电路公式
模电放大电路公式模拟电路设计中的放大电路可以采用多种不同的拓扑和设计方法，每种方法都有其特定的公式和特性。
以下是一些常见的放大电路公式。
1.基本放大电路公式：放大电路的基本公式是电流倍增关系和电压增益关系。
对于共射放大电路，其电流倍增率为：β = ic / ib其中，ic是集电极电流，ib是基极电流。
电压增益为：Av = vo / vi其中，vo是输出电压，vi是输入电压。
2.电压放大器公式：电压放大器的电压增益公式可以通过放大器的输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下，电压放大器的电压增益可以通过放大器中的电流倍增率和电阻值来计算。
例如，共射放大器的电压增益公式为：Av = - β * Rc / re其中，Rc是集电极电阻，re是发射极电阻。
3.电流放大器公式：电流放大器的电流增益公式可以通过放大器的输入和输出电流之间的关系来表示。
一般情况下，电流放大器的电流增益可以通过放大器中的电压增益和电阻值来计算。
例如，共射放大器的电流增益公式为：Ai=β*(Rc/Re)其中，Rc是集电极电阻，Re是发射极电阻。
4.差分放大器公式：差分放大器是一种常用的放大电路，可以对输入信号进行放大。
差分放大器的增益公式可以通过输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下，差分放大器的增益公式为：Ad = gm * Rd其中，gm是差分对的跨导，Rd是差分对的负载电阻。
5.反馈放大器公式：反馈放大器是一种通过在放大电路中添加反馈电路来改变增益和频率响应的放大器。
反馈放大器的增益公式可以通过输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下，反馈放大器的增益公式为：Af=Av/(1+β*Af)其中，Av是放大器的开环增益，β是反馈电阻和输入电阻之比，Af 是放大器的反馈增益。
这些是一些常见的模拟放大电路的基本公式，用于计算电压增益、电流增益和反馈增益等参数。
在实际设计中，根据具体的电路拓扑和设计需求，还可以采用其他公式和方法来计算放大电路的性能和参数。
模拟电子技术基础放大电路中的反馈
U f I 0 R1 R 1 Uo I0 R L R L
Auf
Uo Uo R L Ui Uf R1
3. 电压并联负反馈电路
Xi X f
U 上式说明：在串联负反 馈电路中，U i f I 在并联负反馈电路中， I
i f
Ausf
U O I F R 2 R2 US IF R S RS
uF
负反馈
注意：在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极 性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差， 净输入电流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
反馈电流
净输入电流 增大，引入 了正反馈
净输入电流减小，引入了负反馈
在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于 反馈网络的独立源。
四种阻态的判断方法 从输入端看：
和 输入量 X 并联：反馈量 X f i 接于同一输入端。 和 输入量 X 串联：反馈量 X f i 接于不同的输入端。
X i X f
X i
X f
X i X f
从输出端看：
电压：将负载短路，反馈量为零。 电流：将负载短路，反馈量仍然存在。 如何判断？ 我们将来结合具体电路讲解。
A A f F 1 A
2) 对于分立元件电路
设UI的瞬时极性对地为正，……, 则Ube减少，引入负反 馈。
注意事项 ：
反馈电压不表示电阻R上的实际电压，而只表示输出电 压单独作用的结果。 同理，反馈电流不表示流过电阻R的实际电流，而只表 示输出电压单独作用的结果。
因此在分析反馈极性时，可将输出量视为作 用于反馈网络的独立源。
6.2.2 四种负反馈阻态
模电课件集成运放基本电路
R f 8 R f 20
R2
R3
加减运算电路旳设计环节 R1 24k 先根据函数关系画出电路，R2然 后30计k算参数
解(1) 画出电路 (2) 计算电阻
平衡电阻
R3 12k R 80k
Rf
R’ // R1 // R2 =Rf // R3
uo
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
Rf R3
ui 3
（由2虚）断因：为i叠 加i点为0虚地，i输i1 入ii信2 号ii3之间i f
满u足i1 线u0性 叠u加i2 定 0u理 ，互ui不3 影0u响。u0 uo
R1
R2
R3
Rf
uo 由由u虚R虚Rf 短地uu：i：1 u0i2 ui3
ui3 ui2
ii3 ii2
R3 R2
Rf
若 R1 ＝ R2 ＝ R3 ＝ R
换作用
1反相微分器 平衡电阻R’=Rf
iC
C
duC dt
由虚断：i i 0 iC i i f i f
iC
u uo Rf
C d ui
dt
由“虚
地u” 0
u
uo
iC
R
f
C
iiCi
ui
dui t
RuC
dt
u
u R
if ii+
Rf
uo
2实际应用旳微分器Zf
uRωi ↑限i→Zi制11/输uω入Ci电↓- →流i，C ↑降→低高高频u频噪o 噪声声uo Cf相位补u 偿i，+ 克制自激振荡
由虚短： u u
uo ui2
R1 R f RRf R2 R R1
模拟电路放大电路基础PDF
ic(βib)
icRC C2 υo
2.2.1 放大电路的静态分析
静态分析有计算法和图解分析法两种。
（1）静态工作状态的计算分析法 （2）静态工作状态的图解分析法
①静态工作状态的计算分析法
根据直流通道可对放大电路的静态进行计算
IB
=
V CC − V BE R
b
IC = β IB
V =V − I R
第二章 放大电路基础
2.1 放大电路的基本概念
2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大电路的主要技术指标 2.1.3 基本放大电路的工作原理
2.2 基本放大电路的分析方法
2.2.1 放大电路的静态分析 2.2.2 放大电路的动态图解分析 2.2.3 三极管的低频小信号模型 2.2.4 共射组态基本放大电路微变等效
频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降
到中频电压放大倍数A0的 1/ 2 时，即
A( f ) = A( f ) = A0 ≈ 0.7 A
L
H
2
0
(02.0 6)
图 02.05 通频带的定义 相应的频率fL称为下限频率，fH称为上限频率。
fbw=fH-fL
通频带定义为上限频率与下限频率之差。 通频带越宽，表明放大电路对信号频率的适应能 力越强。
– 偏置电路VCC 、Rb——
– 耦合电容C1 、C2—— 输入耦合电容C1输出耦合电容C2
保作用是通交流隔直流。
当输入信号υi=0时，电 路工作在直流状态，也称静态。
三极管各参量用VBE 、IB 、 VCE 、IC表示。
当输入信号υi不等于零 时，电路工作在交直流状态， 此时三极管的瞬时各参量： 以上各量都由两部分组成，
模拟电路课件---放大电路的基本知识
RL RL
路
所以
Ro
Vo Vo
RL
RL
另一方法
Ro
VT IT
Vs 0
Ro +
AVOVi –
+ Vs=0
–
放
Ro
+
大+
Vo
电
AVOVi
–
路–
+ Vo RL –
放大电路
IT
+ VT
–
Ro
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.2.3 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
❖ 输出电阻R0的大小决定放大电路带负载的能力 ❖ 如输出为电压信号的放大电路（电压放大、互阻放大）
V0k
k=2
V01
100%
其中，V01为输出电压信号基波分量的有效值 V0k为高次谐波分量的有效值
1.2.3 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失书真 中有关符号的约I 定
由元器件非线性特性
•引起大的失写真字。 母、大写下标表示直流量。如，VCEt、
非线IC性等失。真系数
O
• 小写字母、大写下标表示总量（含交、直流）。
衰减
–
Rs + Vi –
Ro
+
+
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
有
V&i
Rs
Ri
Ri
V&s
1 Rs
V&s 1
Ri
要想减小衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri
1.2.2 放大电路模型
[精品]模电实验三_基本放大电路实验
![[精品]模电实验三_基本放大电路实验](https://img.taocdn.com/s3/m/141dd82354270722192e453610661ed9ad51551d.png)
[精品]模电实验三_基本放大电路实验实验目的：1.掌握基本放大电路的电路结构和工作原理；2.了解基本放大电路的输入输出特性；3.学会使用示波器、万用表等基本仪器对基本放大电路进行测试和分析。
实验原理：基本放大电路是电子线路中最基本的电路之一，其主要作用就是将弱信号放大，以便于对信号进行处理。
常用的基本放大电路包括共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
共射放大电路是一种常用的放大电路，在完整的放大电路中通常用来作为中间放大环节。
共射放大电路的电路结构如下图所示：图 1 示意图共射放大电路中，输入信号通过耦合电容CE上的电容进入集电极，由于集电极和发射极之间存在一定的直流电压，因此形成了一个正向偏置电压。
当输入信号进入共射放大电路后，由于输入信号既能改变集电极二极管的正向偏置，还能改变源极-势垒电容的电容值，因此可以改变MOS管的漏极电流，从而产生一个具有信号放大作用的输出信号。
实验步骤：1.按照电路图连接电路。
2.将示波器选择为AC模式，连接示波器观察输出波形。
3.在串联在CE上的电容CE的两端分别用万用表测量其电压值，并用示波器观察输入输出电压波形，并记录数据。
4.根据测量的数据计算出共射放大电路的放大倍数、输入输出电阻和输出功率等参数，并进行分析。
实验仪器：1.示波器；2.万用表；3.信号发生器。
1.元器件：MOSFET管、电阻、电容等；2.实验板；3.连接线。
图 2 共射放大电路图实验数据：输入信号：200mV（正弦波）输入阻抗：2400欧姆放大倍数：2.3输出功率：0.678mW实验分析：根据实验数据计算出共射放大电路的放大倍数为2.3，输入输出电阻分别为2400欧姆和4.6千欧姆，输出功率为0.678mW。
对于放大电路而言，放大倍数越大，输出功率越大，输出阻抗越小，输入阻抗越大，都是良好的性能指标。
因此，这组实验数据表明共射放大电路性能表现良好。
实验注意事项：1.实验时应注意选用合适的元器件和实验板，以保证电路性能的良好稳定性。
模拟电路第二章 放大电路基础
模拟电路第二章放大电路基础模拟电路第二章放大电路基础第2章放大电路基础2.1教学要求1、掌握放大电路的组成原理，熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟识理想情况下放大器的四种模型，并掌控增益、输入电阻、电阻值等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法，特别是微变等效电路分析法。
4、掌控压缩电路三种基本组态（ce、cc、cb及cs、cd、cg）的性能特点。
5、介绍压缩电路的级间耦合方式，熟识多级压缩电路的分析方法。
2.2基本概念和内容要点2.2.1压缩电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的压缩电路，均由三大部分共同组成，例如图2.1右图。
第一部分就是具备压缩促进作用的半导体器件，例如三极管、场效应管，它就是整个电路的核心。
第二部分就是直流偏置电路，其促进作用就是确保半导体器件工作在压缩状态。
第三部分就是耦合电路，其促进作用就是将输出信号源和输入功率分别相连接至压缩管及的输出端的和输入端的。
（1）偏置电路①在分立元件电路中，常用的偏置方式存有压强偏置电路、自偏置电路等。
其中，分后甩偏置电路适用于于任何类型的放大器件；而自偏置电路只适合于用尽型场效应管（如jfet及dmos管）。
42输出信号耦合电路耦合电路输入功率t偏置电路外围电路图2.1下面详述偏置电路和耦合电路的特点。
②在集成电路中，广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为压缩管提供更多最合适的静态点（q）之外，还应当具备平衡q点的促进作用。
（2）耦合方式为了保证信号不失真地放大，放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输，且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路有两种耦合方式。
①电容耦合，变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用，故各级q点相互独立，互不影响，但不易集成，因此常用于分立元件放大器中。
②轻易耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
模拟电子技术教案基本放大电路
《模拟电子技术》电子教案授课教案课程：模拟电子技术任课教师：教研室主任：课号：５课题：第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路教学目的：（1）熟练掌握基本放大电路的组成，工作原理及作用。
（2）重点掌握静态工作点的建立条件、作用教学内容：放大的概念，共射电压放大器及偏置电路，放大电路的技术指标和基本分析方法教学重点：基本放大电路的组成、工作原理教学难点：放大过程中交直流的叠加教学时数：2学时课前提问及复习：结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数新课导入：放大的概念，应用场合以及放大电路。
新课介绍：第二章基本放大电路2．1 概述2.1.1 放大的概念放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流小信号），使V或I、P得到放大！OOO放大实质：能量的控制和转换，三极管——换能器。
基本特征：功率放大。
有源元件：能够控制能量的元件。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
2.1.2 放大电路的性能指标为了反映放大电路的各方面的性能，引出如下主要性能指标。
、放大倍数1输出量与输入量之比，根据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同，可以得到四种放大倍数。
2、输入电阻为从放大电路输入端看进去的等效电阻，输入电阻Ri Ri=Ui/Ii。
和输入电流有效值Ii之比，即定义为输入电压有效值Ui 、输出电阻3任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效。
内阻称为输出电阻Ro 、通频带4 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
-f=f 上限截止频率 f 中频放大倍数下限截止频率LbwH页15共页1第章2第《模拟电子技术》电子教案5、非线性失真系数6、最大不失真输出电压定义：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压，用U表示。
om7、最大输出功率与效率最大输出功率P：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。
om效率η：直流电源能量的利用率。
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1 的直线。 即：交流信号的变化沿着斜率为： RL
这条直线通过Q点，称为交流负载线。
31
交流负载线的作法
EC RC
IC
交流负载线
Q
IB
UCE EC
1 过Q点作一条直线，斜率为： RL
32
2.3.3 静态分析
一、估算法
（1）根据直流通道估算IB
流法。
43
用加压求流法求输出电阻： 0 Ii I
b
Ic
I b
0
Io Uo
RC
RB
rbe
所以：
Uo ro RC Io
44
2.3.5 失真分析
在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入 信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出 信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线 性失真。 为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流 负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截 止区或饱和区，造成非线性失真。
41
四、输入电阻的计算
对于为放大电路提供信号的信号源来说，放大电 路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。
Ui 输入电阻的定义：ri Ii
是动态电阻。
Ii
Ib
Ic
U i RB rbe
I b
RL
RC
Uo
Ui ri Ii RB // rbe
rbe
US ~
Au
ro
US' ~
5
如何确定电路的输出电阻ro ？
方法一：算。 步骤：
1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。
2. 加压求流法。
I U
U ro I
6
方法二：测量。 步骤： 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。
ro
Us' ~ Uo Us' ~
ro
RL
Uo'
34
二、图解法
先估算 IB ，然后在输出特性曲线上作出直 流负载线，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负 载线的交点就是Q点。
IC
EC RC
Q UCE EC
EC U BE IB RB
35
例：用估算法计算静态工作点。 已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。
解：
52
分压式偏置电路：
+EC
RB1 C1 RC
一、静态分析
+EC RB1
C1 I1 IB T
C2
RC
RL ui RB2 RE CE uo RB2
I2
RE1 RE2
直流通路
53
+EC RB1 I1 RC
I 2 I B
C1
IB T
I2
EC I1 I 2 RB1 RB 2 U B I 2 RB 2
放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号， 那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大 电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大， 从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。 Ii
US ~
Ui
Au
Ui ri Ii
4
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
20
IC Q
ICQ
UCE
IB
ib t
IC
ic
ib t
Q
t
ui
t
UBE
uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
21
IC
ic t
uCE的变化沿一 条直线
UCE u 相位如何 ce
uce t
uce与ui反相！
22
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
26
例：
对直流信号（只有+EC） +EC 直流通道 +EC RB T 开路
RB C1
RC
C2
RC
开路
27
对交流信号(输入信号ui)
+EC RB C1 RC T
置零
C2
交流通路
uo
短路
ui
短路
RB
RC RL
28
2.3.2 直流负载线和交流负载线
一、直流负载线 +EC
UCE~IC满足什么关系？ 1. 三极管的输出特性。 2. UCE=EC–ICRC 。
45
选择静态工作点 iC ib
可输出的 最大不失 真信号
uCE uo
46
1. Q点过低，信号进入截止区
iC
放大电路产生 截止失真
输入波形 uCE
ib
uo 输出波形
47
2. Q点过高，信号进入饱和区 iC
放大电路产生 饱和失真 输入波 形
ib
uCE
输出波形
uo
48
§2.4 静态工作点的稳定
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、 稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静 态工作点。
估算法 静态分析
图解法
放大 电路 分析 微变等效电 路法 动态分析 图解法 计算机仿真
25
2.3.1 直流通道和交流通道
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。
但是，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。 信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。
uce rce ic
38
3. 三极管的微变等效电路
ib
ic
ib
c
ic ube rbe uce
ib
b
rce
uce
ube
e
ib
b
rbe
ib
c
rce很大， 一般忽略。
e
39
二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
RC
RL ii ib ic
ib
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路 iB iB uBE uBE 当信号很小时，将输入特性 在小范围内近似线性。
u BE ube rbe iB ib
对输入的小交流信号而言， 三极管相当于电阻rbe。
26(mV ) 对于小功率三极管： rbe 300 () (1 ) I E (mA )
电子技术 模拟电路部分
第二章 基本放大电路
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第二章 基本放大电路
§2.1 概论 §2.2 放大电路的组成和工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 静态工作点的稳定 §2.5 射极输出器 §2.6 场效应管放大电路 §2.7 阻容耦合多级放大电路 §2.8 差动放大电路
rbe的量级从几百欧到几千欧。
37
2. 输出回路
iC I C ic ( I B ib ) I B ib
所以： c i
iC近似平行
ib
iC (1) 输出端相当于一个受ib 控制
的电流源。
uCE (2) 考虑 u 对 i 的影响，输出 CE C 端还要并联一个大电阻rce。 uCE rce的含义
由于电源的 存在IB0
+EC
RB C1 IBQ
RC
IC0
ICQC2
T
ui=0时
IEQ=IBQ+ICQ
18
+EC RB C1
RC
ICQC2
T ( ICQ,UCEQ )
(IBQ,UBEQ) UBEQ
IBQ
UCEQ
19
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )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。 IB IBQ Q UBE UBEQ UCEQ
3. 计算。
Uo ro ( 1 )RL Uo
7
四、通频带
Au Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截 止频率 通频带：
上限截 fH 止频率
f
fbw=fH–fL
8
2.1.3 符号规定 UA uA ua
全量
大写字母、大写下标，表示直流量。 小写字母、大写下标，表示全量。 小写字母、小写下标，表示交流分量。 ua
交流通路
RL uo
ui RB
rbe
RC
40
三、电压放大倍数的计算
Ii
Ui
RB
Ib
rbe
Ic
I b
RL RC
U i I b rbe U o I b R'L Uo
R' L Au R' L RC // RL rbe
特点：负载电阻越小，放大倍数越小。
42
电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越 小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。
五、输出电阻的计算
对于负载而言，放大电路相当于信号源， 可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的 内阻就是输出电阻。
计算输出电阻的方法： (1) 所有电源置零，然后计算电阻（对有受控
源的电路不适用）。
(2) 所有独立电源置零，保留受控源，加压求
RB EB
14
+EC