共发射极基本放大电路模拟电子技术
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=uCUEC=E +UUCcEem sinuo(1=8u0c°e– t)
uo ui
Au
uo ui
ui
基本共发射极
O
电路的波形：
+VCC
Rb
Rc IC + ic
+
ui
+ C1
IB +
+ UBE+
ib ui
+UCCE2+uRceL
+
uo
iB IB O iC IC
O uCE
UCE uOo
O
t
ib
ic t
IB
VCC UBE Rb
当 Rc不变时, R b IB ， “Q”下移；
uCE VCC
当 R b不变时, R c UCE ， “Q”左移。
2.2.3 用图解法分析动态工作情况
动态 — 电路中接入 ui 后的工作状态。电路中有直流电 源作用形成的直流分量，输入电压作用形成的交流分量。 交流通路—只考虑变化的电压和电流的电路。
O
t
画交流通路的原则：
1. 直流电源短路（因VCC内阻很小）。
2. 耦合电容短路（1/jC 0）。
Rb
+
+ ui C1
+VCC
Rc
C2 + uo RL
ui = sin t (mV)，
图解分析各电压、电流值。
直流负载线
iC
iC/mA
VCC/RC
ic 5
4
IC
3 2
交流负载线
50 50
40
1 RL
ui
A’
+VCC Rc C2 B
+ uo RL
B’
信号 ui 从AA’输入 信号 uo从BB’输出
VCC(直流电源)： • 使发射结正偏，集电结反偏 • 向负载和各元件提供功率
C1、C2(耦合电容)： • 隔直流、通交流
RB(基极偏置电阻)： • 提供合适的基极电流
RC(集电极负载电阻)： • 将 IC UC ， 使电流放大 电压放大
UCE = VCC – IC RC = 12 – 1.5 mA 4 k = 6 V
二、用图解法确定静态工作点
iC A
iB
iC VCC/RC
Rc
ICQ
VCC
O B
iC f (uCE ) iB C (AB左)
uCE VCC iCRC (AB 右)
直流负载线 斜率 –1/Rc
Q
IBQ
UCEQ
VCCuCE
2
20 µA
3. 饱和区：uCE u BE
1
10 µA
uCB = uCE u BE 0
ICEO
O
截止区 IB = 0
24
6 8 uCE /V
条件：两个结正偏
特点：IC IB
1. 截止区：IB 0
2. 0
IC = ICEO
3. 条件：两个结反偏
临界饱和时： 深度饱和时：
uCE
=
uBE
UCE(SAT)=
t
uce
t
uo
t
在求得静态工作点的基础上：1. 画出交流负载线。2. 当负 载开路，交流负载线如何变化。
Rb
300 k
+
+ ui C1
Rc 4 k 1+2VVCC
C2 +
uo
RL
4 k
交流负载线
[解] 交流负载电阻：
R'L
RC
//
RL
4 4
4 4
k
2
k
tIaCnR'L' 1.51mA2
k IC
3V 1.5mA
R'L IC R'L 3V
3V
当负载开路时，交、 直流负载线重合
2.2.4 BJT 的三个工作区域及放大电路的非线性失真
一、BJT 的三个工作区域
iC / mA
4
饱
50 µA
3和 区
40 µA 放大区 30 µA
2. 放大区：IC IB ICEO
条件：发射结正偏 集电结反偏
特点：水平、等间隔
各极电压、电流的波形
2.2.2 共发射极放大电路的静态分析
静态 — ui = 0，电路中只有直流电源作用。 静态工作点 — 静态时，各极电流、电压反映在输入、
输出特性上的点，常用 “Q” 表示。
+VCC
Rb IBRc IC
+
+ UBE
UCE
直流通路
iB
iC
IB
Q
IC
Q IB
O UBE uBE O 输入特性
例如：
Rb
300 k
+
+ ui C1
Rc 4 k 1+2VVCC
3
C2 + uo RL 1.5
4 k
uCE = VCC – iC RC = 12 – 4 iC
Q IB = 40 A
6
12
三、电路参数对静态工作点的影响
Rb
Rc
+VCC
iC
VCC/RC
+
+ ui C1
C2 + uo RL
O
uCE = VCC – iC RC
0.3 V (硅管) 0.1 V (锗管)
例 2.2.3 判断如图电路UI = 1V、3V、5V 时，BJT的工作状态。
UI= 1V：VBB = 0.4 V, UBE < 0.5 V，BJT 截止
VBB RBB
[解] 利用戴维宁定理：
VBBBiblioteka Baidu
UI R2 R1 R2
tO
uBE/V
0.7 V
O t
uce uCE/V Ucem
O
ui uBE/V
t
iB =当IBui+= 0Ibmsin 当 t ui = Uim sin t iuCCE==uiiBCIBUC=E=C+=EIIBC–UIcUBmEcseimnsiniiubctc=e==tIIcb–mmUssiicnnemsittn t
iB
Q
20
IB
1
iB=10 A
O tO
UCE
VCC uCE/V O
O
uce uCE/V
t
Ucem
iB/A ib
Q
uBE/V t O 0.7 V
O
t
ui uBE/V
iC
iC/mA 直流负载线交（流负1载/RC线）iB
iB/A
ic 5
4
（1/R’L）
ib
ICQ
3 2
Q
IBQ
Q
O
1
tO
UCEQ
uCE/V O
电量的符号表示规则
A A A — 主要符号； A — 下标符号。
A
大写表示电量与时间无关(直流、平均值、有效值) 小写表示电量随时间变化(瞬时值)。
A
大写表示直流量或总电量(总最大值，总瞬时值)；
小写表示交流分量。
u
uBE = UBE +
ube
Ube
ube uBE
总瞬时值 直流量 交流瞬时值UBE
Ube 交流有效值
UCE
uCE
输出特性
一、用估算法确定静态工作点
+VCC
Rb IBRc IC 12 V
300 k 4 k +
= 37.5
+ UBE
UCE
取 UBE = 0.7 V (硅管) 0.2 V (锗管)
IB
VCC UBE Rb
12 V 0.04 mA 40 A 300 k
IC = IB = 37.5 0.04 mA =1.5 mA
2.2 共发射极基本放大电路
2.2.1 共发射放大电路的各元件作用 2.2.2 共发射极放大电路的静态分析 2.2.3 用图解法分析动态工作情况 2.2.4 BJT 的三个工作区及放大电路的
非线性失真 2.2.5 用小信号模型法分析动态工作情况
2.2.1 共发射极放大电路各元件作用
Rb
A C1
+
+
uo ui
Au
uo ui
ui
基本共发射极
O
电路的波形：
+VCC
Rb
Rc IC + ic
+
ui
+ C1
IB +
+ UBE+
ib ui
+UCCE2+uRceL
+
uo
iB IB O iC IC
O uCE
UCE uOo
O
t
ib
ic t
IB
VCC UBE Rb
当 Rc不变时, R b IB ， “Q”下移；
uCE VCC
当 R b不变时, R c UCE ， “Q”左移。
2.2.3 用图解法分析动态工作情况
动态 — 电路中接入 ui 后的工作状态。电路中有直流电 源作用形成的直流分量，输入电压作用形成的交流分量。 交流通路—只考虑变化的电压和电流的电路。
O
t
画交流通路的原则：
1. 直流电源短路（因VCC内阻很小）。
2. 耦合电容短路（1/jC 0）。
Rb
+
+ ui C1
+VCC
Rc
C2 + uo RL
ui = sin t (mV)，
图解分析各电压、电流值。
直流负载线
iC
iC/mA
VCC/RC
ic 5
4
IC
3 2
交流负载线
50 50
40
1 RL
ui
A’
+VCC Rc C2 B
+ uo RL
B’
信号 ui 从AA’输入 信号 uo从BB’输出
VCC(直流电源)： • 使发射结正偏，集电结反偏 • 向负载和各元件提供功率
C1、C2(耦合电容)： • 隔直流、通交流
RB(基极偏置电阻)： • 提供合适的基极电流
RC(集电极负载电阻)： • 将 IC UC ， 使电流放大 电压放大
UCE = VCC – IC RC = 12 – 1.5 mA 4 k = 6 V
二、用图解法确定静态工作点
iC A
iB
iC VCC/RC
Rc
ICQ
VCC
O B
iC f (uCE ) iB C (AB左)
uCE VCC iCRC (AB 右)
直流负载线 斜率 –1/Rc
Q
IBQ
UCEQ
VCCuCE
2
20 µA
3. 饱和区：uCE u BE
1
10 µA
uCB = uCE u BE 0
ICEO
O
截止区 IB = 0
24
6 8 uCE /V
条件：两个结正偏
特点：IC IB
1. 截止区：IB 0
2. 0
IC = ICEO
3. 条件：两个结反偏
临界饱和时： 深度饱和时：
uCE
=
uBE
UCE(SAT)=
t
uce
t
uo
t
在求得静态工作点的基础上：1. 画出交流负载线。2. 当负 载开路，交流负载线如何变化。
Rb
300 k
+
+ ui C1
Rc 4 k 1+2VVCC
C2 +
uo
RL
4 k
交流负载线
[解] 交流负载电阻：
R'L
RC
//
RL
4 4
4 4
k
2
k
tIaCnR'L' 1.51mA2
k IC
3V 1.5mA
R'L IC R'L 3V
3V
当负载开路时，交、 直流负载线重合
2.2.4 BJT 的三个工作区域及放大电路的非线性失真
一、BJT 的三个工作区域
iC / mA
4
饱
50 µA
3和 区
40 µA 放大区 30 µA
2. 放大区：IC IB ICEO
条件：发射结正偏 集电结反偏
特点：水平、等间隔
各极电压、电流的波形
2.2.2 共发射极放大电路的静态分析
静态 — ui = 0，电路中只有直流电源作用。 静态工作点 — 静态时，各极电流、电压反映在输入、
输出特性上的点，常用 “Q” 表示。
+VCC
Rb IBRc IC
+
+ UBE
UCE
直流通路
iB
iC
IB
Q
IC
Q IB
O UBE uBE O 输入特性
例如：
Rb
300 k
+
+ ui C1
Rc 4 k 1+2VVCC
3
C2 + uo RL 1.5
4 k
uCE = VCC – iC RC = 12 – 4 iC
Q IB = 40 A
6
12
三、电路参数对静态工作点的影响
Rb
Rc
+VCC
iC
VCC/RC
+
+ ui C1
C2 + uo RL
O
uCE = VCC – iC RC
0.3 V (硅管) 0.1 V (锗管)
例 2.2.3 判断如图电路UI = 1V、3V、5V 时，BJT的工作状态。
UI= 1V：VBB = 0.4 V, UBE < 0.5 V，BJT 截止
VBB RBB
[解] 利用戴维宁定理：
VBBBiblioteka Baidu
UI R2 R1 R2
tO
uBE/V
0.7 V
O t
uce uCE/V Ucem
O
ui uBE/V
t
iB =当IBui+= 0Ibmsin 当 t ui = Uim sin t iuCCE==uiiBCIBUC=E=C+=EIIBC–UIcUBmEcseimnsiniiubctc=e==tIIcb–mmUssiicnnemsittn t
iB
Q
20
IB
1
iB=10 A
O tO
UCE
VCC uCE/V O
O
uce uCE/V
t
Ucem
iB/A ib
Q
uBE/V t O 0.7 V
O
t
ui uBE/V
iC
iC/mA 直流负载线交（流负1载/RC线）iB
iB/A
ic 5
4
（1/R’L）
ib
ICQ
3 2
Q
IBQ
Q
O
1
tO
UCEQ
uCE/V O
电量的符号表示规则
A A A — 主要符号； A — 下标符号。
A
大写表示电量与时间无关(直流、平均值、有效值) 小写表示电量随时间变化(瞬时值)。
A
大写表示直流量或总电量(总最大值，总瞬时值)；
小写表示交流分量。
u
uBE = UBE +
ube
Ube
ube uBE
总瞬时值 直流量 交流瞬时值UBE
Ube 交流有效值
UCE
uCE
输出特性
一、用估算法确定静态工作点
+VCC
Rb IBRc IC 12 V
300 k 4 k +
= 37.5
+ UBE
UCE
取 UBE = 0.7 V (硅管) 0.2 V (锗管)
IB
VCC UBE Rb
12 V 0.04 mA 40 A 300 k
IC = IB = 37.5 0.04 mA =1.5 mA
2.2 共发射极基本放大电路
2.2.1 共发射放大电路的各元件作用 2.2.2 共发射极放大电路的静态分析 2.2.3 用图解法分析动态工作情况 2.2.4 BJT 的三个工作区及放大电路的
非线性失真 2.2.5 用小信号模型法分析动态工作情况
2.2.1 共发射极放大电路各元件作用
Rb
A C1
+
+