直流通路与交流通路
电工宝典
2．放大器中晶体管的三种接线方式：以NPN型为例 (1) 共发射极接法：将发射极作为输入与输出的公共端。 如下图(a) (2) 共集电极接法：将集电极作为输入与输出的公共端。 如下图(b) (3) 共基极接法：将基极作为输入与输出的公共端。 如下图(c)
三种接法的性能比较见P.31表3-1
3．特性曲线： (1) 输入特性曲线： 是当集电极—发射极电压UCE为常数时， 基极回路中基极电流IB与基极—发射极电压UBE 之间的关系曲线。即： IB＝f (UBE)︱UCE=C 如下图所示：
2．直接耦合：如P．144图9-19所示 （1）电路组成： 把前一级的输出端直接接 到后一级的输入端，即为直接 耦合。主要用于放大直流信 号。
（2）电路特点： A．前后级静态工作点的相互影响： 其解决方法为： 1°提高后一级的发射极电位：即在后一 级三极管发射极中接入电阻或硅稳压 管即可。 如P.144图9-20(a) (b)所示。 2°采用NPN—PNP管直接耦合：利用 两只三极管的极性不同，使得两级都 能获得合适的静态工作点。 如P.145图9-21所示。
二．直流通路与交流通路： 1．直流通路：即放大电路的直流等效电路。 也就是在静态时，放大电路输入回路和 输出回路的直流电流流过的路径。放大 电路进行静态分析时要用到直流通路。 见下图
(1) 静态——没有加入交流信号的放大电路。 (2) 静态分析——求静态工作点Q，即分析静 态时放大电路中各处的直流电流和直流电 压。即I bQ，I CQ，UceQ三个值。 (3) 直流通路的画法： 直流通路中，所有的电容器作开路处 理，其余的不变。 (4) 直流通路的作用： 用来求放大电路的静态工作点Q (即I bQ，I CQ，UceQ)。
（2）静态工作点Q： 直流负载线与三极管输出 特性曲线的交点即为静态工作 点。它与基极电流Ib的大小有 关。 Q点在两个坐标轴上所对 应的点即为其静态值ICQ与 UCeQ，再加上IbQ ，即为Q值。
交流等效电路,电源相当于是接地？
交流等效电路，电源相当于是接地？模电中分析三极管电路的时候，一般会分析2种情况，直流通路和交流通路。
以下截图就是模拟电路教材的交流通路的分析：其中有两句话值得看一看：1、容量大的电容视为短路2、无内阻的直流电源视为短路关于这一点，有疑问的人应该不在少数，电容视为短路还好理解一点，电源也视为短路，有点懵。
我网上查了一下，比如有下面这样解释：电源由于其电压恒定不变，即电压变化量等于零，故在交流作用下相当于短路电源Vcc的内阻很小，相对于交流信号来说，电源Vcc与地GND之间相当于短路不知道大家觉得这个解释如何，我是看不出来有啥因果关系的。
那如何能通俗理解呢？关于这一点，我其实想了不少，也查了不少的，最终自己有个想法吧，供参考。
什么是短路？这还不简单，两点之间用一根导线连接起来，他们之间的阻抗为0，短路最直接的特征就是阻抗为0。
也可以说，如果两个点之间阻抗是0，那么我们也就说它们是短路的。
短路之后最直接的现象就是，短路的两点信号波形一模一样。
感觉像是在说废话。
对于交流信号来说，电容为什么相当于是短路？交流信号就是指有变化的信号，也就是说有频率，即使看起来杂乱无章的无周期的音频信号，经过傅里叶变换展开，也就是各种频率的正弦波，只是有很多频率分量而已。
电容的阻抗是1/jwC-----（w为角频率=2pi*f，C为电容量）直流信号的频率可以看成为0Hz，它在分母上，所以电容对直流的阻抗就是无穷大，也就是说电容对直流信号来说相当于开路（开路的特点就是之间阻抗无穷大）。
而对某一频率的交流信号，电容容量越大，阻抗越小。
当阻抗小到可以忽略不计的程度，可以看成是0Ω，那也就是相当于短路。
举个例子：信号的频率是1Khz，电容100uF，那么容抗就是1/jwC=1.6Ω，相对于电路中其它的1K，2K的电阻，这个1.6Ω确实很小。
因此，为了方便分析电路，我们即使把它当作0Ω来看待，也可以得到基本正确的结果（当然，这里对交流信号来说的，直流肯定不行），那么就是说，这个100uF此时是相当于是短路的。
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
放大电路分析方法、图解法分析放大电路
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法⼀、本⽂介绍的定义放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、⼆、放⼤电路分析⽅法放⼤电路分析：放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管，特性曲线是⾮线性的，对放⼤电路定量分析，需要处理⾮线性问题，常⽤⽅法，图解法和微变等效电路法。
图解法：在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法：将⾮线性问题转化成线性问题，也就是，在较⼩变化范围内，近似认为特性曲线是线性的，导出放⼤器件等效电路和微变等效参数，利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析：讨论对象是直流成分，分析未加输⼊信号时，电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析：讨论对象是交流成分，加上交流输⼊信号，估算动态技术指标，电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路：电容所在路视为开路；电感所在路视为短路。
交流通路：电容容抗为1/(wC)，电容值⾜够⼤，电容所在路视为短路；电感感抗为wL；理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变)；理想电流源，视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路：如下图，直流通路，将隔直电容开路；交流通路，将隔直电容短路，直流电源Vcc短路。
静态⼯作点：三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压，这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点，称为静态⼯作点，静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法图解法分析静态：⽤作图的⽅法分析放⼤电路静态⼯作点。
6 简单固定偏放大电路的工作原理
固定偏置放大电路
——直流是工作的关键 直流是工作的关键
静态分析 动态分析 直流通路 交流通路 IB、IC、UCE 、 、 Au、ri、ro、BW 、 、 、
放大电路的工作是由负载线与特性曲线共同决定的吗？ 放大电路的工作是由负载线与特性曲线共同决定的吗？
一、放大电路的静态分析 静态
放大电路在没有输入信号时的直流工作状态
IB
V CC − U BE V CC − 0 . 7 IB = ≈ RB RB
I C = h FE I
B
V CC ≈ RB
+ I CEO
≈ h FE I C
UCE = V C − IC R C C
静态工作点：即I B、U BE、I C、U CE , 直接影响放大器的质量。
用估算法确定静态工作点。 例：用估算法确定静态工作点。 已知： 已知：VCC=12V，RC=4KΩ，RB=300K Ω， ， Ω hFE=37.5。 。 解：
uCE uo 称为截止失真
c.Q点过高，信号进入饱和区 点过高， 点过高 iC 信号波形
uCE uo 称为饱和失真
1 点作一条直线,斜率为 过Q点作一条直线 斜率为 − ′ 点作一条直线 斜率为: RL
比直流负载线更陡
2)交流放大原理 交流放大原理
iB
iB iC Q
iC iB
ui
假设u 假设 BE有一微小的变化
uBE
uCE
uCE怎么变化
uCE的变化沿一 uCE相位如何 uCE与uBE反相！ 反相！ 条直线
uc
•
Io
h fe I
RS RB
rbe RC
•
Uo
ro =
Uo Io
第一章放大电路的基本原理和解读
2020/12/13 5
第五页，共20页。
二、动态 1.定义：输入端在原有的静态基础上叠加一个动态的微小变化量△UI 2. 工作电路
的电路的状态 。
iC
RC
iB
VCC
+
u- I
3.电路
Rb
C1
＋ UI
_
RC C2
T
+VCC
+
U0
_
2020/12/13
8
第八页，共20页。
1.3放大电路的主要技术指标
一、放大倍数
1.定义：输出信号的变化量与输入信号的变化量之比。
2.分类：（1）电压放大倍数Au，（在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号
时）
Au＝U0/Ui
在输出端测定的输出电压的有效值 指
三、输出电阻
1.定义：当输入端信号电压Us＝0（保留信号源内阻Rs），输出端开路，即负载电阻Rl无穷大时，外加的输出电压Uo与相应的 输出电流I0之比。
2.计算公式：R0＝U0/I0 Us＝0 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=
二.一般掌握 1.用图解法确定单管共射放大电路的静态工作点，定性分析波形失真，观察电路参数对静态工作点的影响，估 算最大不失真输出的动态范围。 2.三种不同组态放大电路的特点。
3.多级放大电路三种耦合方式的特点，放大倍数的计算规律。
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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。
三极管三种放大三种基本组态(共基、共射、共集)
单管放大电路是组成各种复杂放大电路的基本单元。
本章首先以单管共发射极放大电路为例，阐明放大电路的组成以及实现放大作用的基本原理。
然后介绍电子电路最常用的两种分析方法――图解法和微变等效电路法，并利用上述方法分析单管共发射极放大电路的静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻。
由于温度变化将对半导体器件的参数产生影响，进而引起放大电路静态工作点的变动，为此，介绍了一种常用的分压式静态工作点稳定电路。
除了单管共发射极放大电路以外，也介绍了放大电路的另外两种组态――共集电术组态和共基极组态放大电路，并对三种不同组态的特点进行了列表比较。
在双极型三极管放大电路的基础上，介绍了场效应管放大电路的特点和分析方法。
在本章的最后，介绍了组成多级放大电路最常用的三种耦合方式，分析了多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。
学习要求：①对于放大电路的两种基本分析方法，要求熟练掌握用简化的h参数等效电路分析放大电路的Au、Ri和Ro的方法，掌握rbe的近似估算公式。
正确理解如何利用图解分析放大电路的静态和动态工作情况。
②掌握放大电路的三种基本组态（共射、共集和共基组态）的工作原理和特点。
③正确理解温度变化对三极管参数的影响，掌握分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法。
④掌握由场效应管组成和共源和共漏放大电路和工作原理以及微变等效电路法分析Au、Ri和Ro的方法。
了解场效应管与双极型三极管相比有所特点。
⑤掌握直接耦合多级放大电路的工作原理，电压放大倍数的计算方法。
正确理解零点漂移现象。
一般了解其他两种耦合方式（阻容耦合、变压器耦合）的特点。
2.1 放大的概念放大电路的应用十分广泛，无论日常使用的收音机、扩音器，或者精密的量测仪器和复杂的自动控制系统等，其中通常都有各种各样的放大电路。
在这些电子设备中，放大电路的作用是将微弱的信号放大，以便于人们量测和利用。
例如，从收音机天线接收到的信号，或者人传感器得到的信号，有时只有微伏升毫伏数量级，必须经过放大才能驱动喇叭发出声音，或者驱动批示设备和执行机构，便于进行观察、记录和控制。
三极管电路的小信号模型分析方法
μA
ic ib 100 5.5sint μ A 0.55 sint mA
uce
ic
( RC
//
RL
)
0.5 5s int
2.7 2.7
3.6 3.6
V
0.8 5s int
V
例2.2.3 解续：
（5）求总量 uBE、iB、iC、uCE
uBE U BEQ ube (0.7 7.2 10 3 sint ) V
简 化
rbe
uBE iB
uCE UCEQ
ube ib
uCE UCEQ
称为三极管的共发射极输入电阻，
为动态电阻
rce
uCE iC
iB IBQ
uce ic
iB IBQ
称为三极管的共发射极输出电阻，
为动态电阻。很大。
如何获取三极管小信号模型参数？
rbe
r bb
(1 ) UT
I EQ
r bb
沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGS UGS(off) 时，
沟道全夹断。
二、N 沟道耗尽型 MOSFET
1. 结构、符号与工作原理
制造时在Sio2 绝缘层中掺入正离子，故在 uGS = 0 时已形成 沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGS UGS(off) 时， 沟道全夹断。
2. 理解三极管放大电路的小信号模型分析法，了解 饱和失真和截止失真现象及其原因、措施。
3. 了解三极管开关电路及其分析。
重点：
1. 直流通路、交流通路、放大电路小信号等效电路 的画法。
2. 三极管直流电路的工作点估算。
课间休息
2.3 单极型半导体三极管 及其电路分析
第2章 基本放大电路
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时，放大电路的状态。
静态工作点Q：
ui=0 时，晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ，记为： IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中，认为UBEQ 为常量。Si：0.7V；Ge：0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说，放大电路是负载，这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻，它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大，Ii 就越小，Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻：反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点？ +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内， 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态，输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
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直流通路与交流通路
直流通路
1
直流通路的概念：
没加输入信号时，电路在直流电源作用下，直流电流流经的通路称为直流通
路。直流通路用于确定电路处于直流工作状态时的静态工作点(
I B I C VCE )
--- °咯
如)
_______ I J
(a)
2
、如何画直流通路：
① 电容视为开路；
② 电感线圈视为短路(忽略线圈电阻)；
③ 信号源视为短路，但应保留其内阻。
根据直流通路的画法可画出图a所示的共射放大电路的直流通路如图 b所
(b)
交流通路
1
交流通路的概念：
交流通路是在输入信号的作用下交流信号流经的通路。交流通路用于分析、
计算电路的动态性能指标(如 A R、F0)
2
、如何画交流通路:
① 容量大的电容（如耦合电容、射极旁路电容）视为短路，
② 直流电源（如VCC）视为短路。由于电源的另一个端子通常与“ A”接在一起,
此时直流电源应与“ A”短路。
根据交流通路的画法可画出图a所示放大电路的交流通路如图c所示。
（C）