基本放大电路

1、共射极放大电路共射极放大电路 电路组成电路组成 简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法 简单工作原理简单工作原理 放大电路的静态和动态放大电路的静态和动态 直流通路和交流通路直流通路和交流通路共射极放大电路共射极放大电路1. 电路组成电路组成输入回路（基极回路）输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）放大元件放大元件ic= ib，工作在放大区，要工作在放大区，要保证集电结反偏，保证集电结反偏，发射结正偏。发射结正偏。2.2.单管共射极放大电路的结单管共射极放大电路的结构及各元件的作用构及各元件的作用+b2b-iuc+r-b1rutol+ccrvccbbv各元件作用：各元件

2、作用：使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的静并提供适当的静ib和和ube。基极电源与基极电源与基极电阻基极电阻+b2b-iuc+r-b1rutol+ccrvccbbv集电极电源，为集电极电源，为电路提供能量。电路提供能量。并保证集电结反并保证集电结反偏。偏。集电极电阻集电极电阻rc，将变化的电流转将变化的电流转变为变化的电压。变为变化的电压。耦合电容：耦合电容：电解电容，有极性，电解电容，有极性，大小为大小为10 f50 f作用：作用：隔直通交隔直通交隔离隔离输入输出与电路直流输入输出与电路直流的联系，同时能使信的联系，同时能使信号顺利输入输出。号顺利输入输出。+b2b-iuc+r-b1r

3、utol+ccrvccbbv各元件作用：各元件作用：+uccrsesrbrcc1c2t+rlui+uo+ubeuceicibieecrsesrbebrcc1c2t+rl+ui+uo+ubeuceicibie4. 简单工作原理简单工作原理vi=0vi=vsin t5. 放大电路的放大电路的静态和动态静态和动态 静态：静态：输入信号为零（输入信号为零（v vi i= 0 = 0 或或 i ii i= 0= 0）时，）时，放大电路的工作状态，也称放大电路的工作状态，也称直流工作状态直流工作状态。 动态：动态：输入信号不为零时，放大电路的工作输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称状态，也称交流工作

4、状态交流工作状态。 电路处于静态时，三极管个电极的电压、电电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点静态工作点，常称为常称为q点。一般用点。一般用ib、 ic、和、和vce （或（或ibq、icq、和和vceq ）表示。）表示。6. 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路直流通路 耦合电容：通交流、隔直流耦合电容：通交流、隔直流 共射极放大电路共射极放大电路( ib 、 ic 、 uce )对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)放大器的交流通路放大器的交流通路交流通路交流通路分析动态工作情况分析动态工作情况交流通路

5、的画法：交流通路的画法：-u+t+b2v-urc.ob1rlc+b1cccri 将直流电压源短路，将电容短路。将直流电压源短路，将电容短路。短路短路短路短路置零置零交流通路交流通路+r-uoturbrlic+-vccrcrlrerb2rb1cb2cb1+-vo+-vi+cebrb1rcc1c2rb2rerli1i2ib+uccuiuo+icrses+试画出图示电路的直流通路和交流通路试画出图示电路的直流通路和交流通路放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法估算法各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通

6、路。 (1)静态工作点静态工作点q：ib、ic、uce 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。bbeccb ruui 所以所以bccbrui 根据电流放大作用根据电流放大作用ceobc iii bb ii 当当ube ucc时，时，+uccrbrct+ubeuceicib已知：已知：ucc=12v，rc=4k ，rb=300k ， =37.5。解：解：mamabccb04030012. ruima5 . 1ma04. 05 .37bciivv ccccce645112 .riuu+uccrbrct+ubeuceicibeeccccceririuu ebbeccb)

7、1(rruui bc ii eebebbccriuriu ebbebb) 1 (riuri 由由kvl可得：可得：由由kvl可得：可得：ie+uccrbrct+ubeuceicib放大电路的动态分析放大电路的动态分析交流通路交流通路+r-uoturbrlic+ 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工

8、作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。)ma()mv(26)1()(200ebeir cebbebeuiur cebbeuiu ocebcuii cebcuii bcceceiiur bcceiiu oibicicbceib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbebec 晶体管的晶体管的b、e之间之间可用可用rbe等效代替。等

9、效代替。 晶体管的晶体管的c、e之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。ibicesrbe ibrbrcrlebcui+ +- -uo+ +- -+ +- -rsiirbrcuiuorl+ + +- - -rses+ +- -ibicbceii电路如图所示。试画出其微变等效电路。电路如图所示。试画出其微变等效电路。-vccrcrlrerb2rb1cb2cb1+-vo+-vi+ceb bi bi rbe e b c bi bi re rbe e b c bi ii iv bi rb2 re rbe + - e b c bi ii iv bi rb1 rb2 re

10、rbe + - e b c bi ii iv bi rb1 rb2 rc re rbe + - e b c bi ii iv bi ov rb1 rb2 rc re rl rbe + - + - e b c 例例1：rb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+ibicesrbe ibrbrcrlebcui+ +- -uo+ +- -+ +- -rsiiiuiibicioubiserberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsbebiriu lcoriu belrrau lcl/ rrr io :uuau 定义定义lb ri rbebecrr

11、au iuiibicioubiserberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rs lcoriu lcl/rrr io :uuau 定义定义lb ri rberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiuiibicioubiseeireeebebiririu ebbeb) 1 (riri ebel) 1(rrrau iii iur 输入电阻输入电阻sesriiiuirsesriiiuiiiuri beb/rr 时时，当当bebrr bribiiu eebebiririu ebbeb)1 (riri ebeib)1 (rrui ebebi)1 (/rrrr bei

12、rr rberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiuiibicioubiseeireiuiibicioubiserberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsriribribriouoeoooiur 输出电阻：输出电阻：ouseiuiibicioubiserberbrcrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rscoooriur 例例3：求求ro的步骤：的步骤：1) 断开负载断开负载rlou3) 外加电压外加电压oi4) 求求or外加外加oicrcoiii bcii corcrui 0 0 cb ii所所以以2) 令令 或或0i u0s erber

13、brlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiubicioubiseeireiierbbo iiii eosbbeosbbeorur/rrur/rru esbeo1/11rrrrr 外加外加oior1) 断开负载断开负载rlou3) 外加电压外加电压oi4) 求求2) 令令 或或0i u0s eeri例例5： 解：解：（1）4vk4ma212ccccce rivvma2ua4050bc iiua40k300v12bccbbeccb rvrvvi（2） 863)ma()mv(26)1(200)ma()mv(26)1(200cebeiir 87.115)/(belciov rrrvva 8

14、63/bebebirrrrk4co rr36.73)87.115(500863863vsiivs arrraiovvva sovsvva 放大电路如图所示。试求：（放大电路如图所示。试求：（1）q点；（点；（2）、oi rr 、。已知已知 =50。常常数数 b)(ceciufiuce = ucc icrc +uccrbrct+ubeuceicibuce /vic/maobbeccbruui ctanr1 icquceqcccruucc常常数数 b)(ceciufi直流负载线直流负载线q由由ib确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是q点点dc交流负载线交

15、流负载线 直流负载线直流负载线l1tanr 流负载线更陡。交流负载线比直所以因为,clrr ic/ma4321o4812162080 aa60 a40 a20 auce/vqquce/vttib/ aibtic/maicib/ aube/vtube/vubeuceic/mauce/vooooooqicq1q2ibuiuoq2uoucequce/vttic/maicic/mauce/voooq1uiuotib/ aib/ aube/vtube/vubeoooqquce/vtic/mauce/vooucerb+uccc1c2rrlui+uo+es+rsebbeccb)1(rruui be)1(ii

16、 eeccceriuu +uccrbr+uce+ubeiibicrb+uccc1c2rrlui+uo+es+rslel/ rrr leoriu lb1ri ）（ lebebiririu lbbeb)1 (riri lbbeblb)1()1(riririau lbel)1(1rrr ）（rberbrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiubicioubiseeireiirberbrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiubicioubiseeireiiibi/rrr lbebi)1 (/rrrr lbebleebebbii)1 (/rrirririiur lel/rrr

17、irir 1sbeorrrsbs/rrr rrrr 1/sbeeosbee) 1 ( rrr 通通常常：rberbrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiubicioubiseeireiiorlbel) 1 () 1 (rrrau lbebi) 1(/rrrr rrr 1sbeo. 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知ucc=12v, re= 2k, rb= 200k， rl= 2k ，晶体管，晶体管=60， ube=0.6v, 信号源内阻信号源内阻rs= 100，试求试求: :(1) 静态工作点静态工作点 ib、ie 及及 uce； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(

18、3) au、ri 和和 ro 。rb+uccc1c2rrlui+uo+es+rsma035. 0ma260)(12006 . 012) (1ebbeccb rruuima14. 2 0.035ma60)(1 )(1be ii v727v142212eeccce.riuu +uccrbr+uce+ubeiibic3 .176010094. 0sbeo rrrk94. 024. 1266120026) (1200ebe ir lbebi) 1 (/rrrr k7 .41 lbel) 1()(1rrrau 98.0 rberbrlebc+ +- -+ +- -+ +- -rsiubicioubise

19、eire 合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件，但是放大电路的静态工作点常因外界的先决条件，但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。条件的变化而发生变动。 前述的前述的固定偏置固定偏置放大电路，简单、容易调整，放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。度的变化。 共射极放大

20、电路共射极放大电路非线性失真与q点的关系(1) 合适的静态工作点合适的静态工作点(2) q点过低点过低 信号进入截止区信号进入截止区(3) q点过高点过高信号进入饱和区信号进入饱和区截止失真截止失真饱和失真饱和失真不失真不失真 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，ube 、 、 icbo 。 上式表明，当上式表明，当ucc和和 rb一定时，一定时， ic与与 ube、 以及以及 iceo 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。cbobbeccceobc)1( iruuiii温度升高时，温度升高时， ic将增加，使将增加，使q点上移。

21、点上移。icuceqq 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 ic 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少ib，从而抑制，从而抑制q点的变点的变化，保持化，保持q点基本稳定。点基本稳定。ob2ii 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2b2briv 2b1bcc21rruii cc2b1b2bburrrv vbrb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+vbebebecruvii bebuv 若若满满足足：ebe

22、bebec rvruvii rb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+vevbrb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+tubeibicveicvb 固定固定从从q点点稳定的角度来稳定的角度来看似乎看似乎i2、vb越大越好。越大越好。但但 i2 越大，越大，rb1、rb2必须取得较小，将增加必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。损耗，降低输入电阻。而而vb过高必使过高必使ve也增也增高，在高，在ucc一定时，势一定时，势必使必使uce减小，从而减减小，从而减小放大电路输出电压的小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。

23、i2= (5 10) ib，vb= (5 10) ube， rb1、rb2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。vevbrb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+cc2b1b2burrrvb ebebecruvii cbii eeccccceririuu vbrb1rcc1c2rb2cererli1i2ib+uccuiuo+icrses+ 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 ce 将将r 短路短路， r 不起不起作用作用， au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉ce ，au，ri，ro ？旁路电容旁路电容rb1rcc1c