模电第二放大电路的基本知识

1、放大电路的基本概念放大电路的作用：放大电路的作用： 将将微弱微弱输入信号输入信号不失真不失真地增强地增强, ,使输使输出电压或电流在幅度上得到放大，从而可出电压或电流在幅度上得到放大，从而可以得到所需要的功率。以得到所需要的功率。 由于信号是连续的，称为模拟信号。由于信号是连续的，称为模拟信号。处理模拟信号的电路称为模拟电路。处理模拟信号的电路称为模拟电路。放大的本质：放大的本质：实现能量的控制实现能量的控制. .放大电路的基本概念放大的对象：对变化量进行放大。放大的对象：对变化量进行放大。2.2.1 放大电路的组成放大电路的组成,BBCCVV,BQCQBEQCQIIVV设置静态工作设置静态工

2、作点的电路称为点的电路称为放大电路的偏放大电路的偏置电路。置电路。设置合适的直流工作点是保证晶体管设置合适的直流工作点是保证晶体管始终工作于放大区实现信号不失真始终工作于放大区实现信号不失真放大的必要条件。放大的必要条件。 2.2.1 放放大大电电路路的的组组成成一一. .直流工作点的设置直流工作点的设置svBiCiCCcecCVvi RoceCCvvi R 直流直流Q Q点是基点是基础，交础，交流放大流放大是目的是目的2.2.1 放放大大电电路路的的组组成成二二. .交流信号的放大交流信号的放大提供大小和极性都合适的提供大小和极性都合适的直流电源直流电源，为电路设置合适的直流为电路设置合适的

3、直流Q Q点，使晶体管点，使晶体管工作于工作于放大区放大区，同时作为电路的能源。，同时作为电路的能源。 2.2.1 放放大大电电路路的的组组成成三三. .放大电路的组成原则放大电路的组成原则交流待放大输入信号能够顺利地加至交流待放大输入信号能够顺利地加至放大电路的输入端。放大电路的输入端。 被放大的交流输出信号能够顺利地送至被放大的交流输出信号能够顺利地送至负载，以实现信号的放大。负载，以实现信号的放大。 2.2.1 放放大大电电路路的的组组成成三三. .放大电路的组成原则放大电路的组成原则使用正弦信号来测试的原因。使用正弦信号来测试的原因。在正弦稳态分析中，使用复数来在正弦稳态分析中，使用复

4、数来表示信号电压、电流。表示信号电压、电流。图中各信号的含义。图中各信号的含义。2.2.2 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标放大电路工作在中频区时可视为纯放大电路工作在中频区时可视为纯阻网络阻网络输入输入阻抗阻抗iiiVZI输入输入电阻电阻iiiVRI2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标一一. .输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗Zi ： 从放大电路输入端看进去的等效阻抗。从放大电路输入端看进去的等效阻抗。放大电路的输入电压放大电路的输入电压iiSsiRVVRR 一般来说（对电压放大器且不考虑阻抗一般来说（对电压放大器且不考虑阻抗匹配），匹配）， Ri 越大越好。

5、越大越好。（1）Ri 越大，越大，ii 就越小，从信号源索取就越小，从信号源索取的电流越小，信号源的驱动功率就小。的电流越小，信号源的驱动功率就小。（2）当信号源有内阻时，）当信号源有内阻时， Ri 越大，越大， vi 就越接近就越接近vS。2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标一一. .输入阻抗输入阻抗 放大电路对其放大电路对其负载负载而言，相当于信号源，而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维宁等效电路，这个戴我们可以将它等效为戴维宁等效电路，这个戴维宁等效电路的维宁等效电路的内阻内阻就是就是输出阻抗输出阻抗Zo。在中频。在中频段为段为Ro 。2.2.2 放放大大电电路

6、路的的主主要要性性能能指指标标二二. .输出阻抗输出阻抗sVsRiIiViZoZoVoIoVLR放放大大电电路路oZiZ是衡量放大电路带负载能力的一项指标。是衡量放大电路带负载能力的一项指标。放大电路的输出电压放大电路的输出电压LoooLRVVRR 如何确定电路的输出电阻如何确定电路的输出电阻Ro ？方法一：方法一：计算法。计算法。步骤：步骤： 放大电路放大电路 I + V Zo + Vs=0 Rs1. 所有的所有的独立独立电源置零电源置零 (保留受控源保留受控源)。2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标二二. .输出阻抗输出阻抗如何确定电路的输出电阻如何确定电路的输出电阻R

7、o ？方法一：方法一：计算法。计算法。2. 加压求流加压求流 放大电路放大电路 + Ro + Vs=0 VT IT Rs0SLToVRTVRI 2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标二二. .输出阻抗输出阻抗oVOiVA V LoVOioLRVA VRR 所以所以RVVRoLoo1 注意：输入、输出电阻为线性运用下的交流电阻。注意：输入、输出电阻为线性运用下的交流电阻。方法二：方法二：测量法。测量法。步骤：步骤：3. 计算。计算。1. 测量开路电压测量开路电压 。oV 2. 测量接入负载后的输出电压测量接入负载后的输出电压 。oVRoVo+RLViAVO放放大大电电路路AVO

8、ViVo2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标二二. .输出阻抗输出阻抗Ro+ViAVO放放大大电电路路+VoAVOVioV 输入与输出电阻是描述电路在相互连接输入与输出电阻是描述电路在相互连接时所产生的影响而引入的参数。时所产生的影响而引入的参数。输出电阻表明了放大电路输出电阻表明了放大电路带负载的能力带负载的能力，一般，一般来说（来说（对电压放大器且对电压放大器且不考虑阻抗匹配）不考虑阻抗匹配） Ro越小越好，越小越好，Ro越小，带电压负载的能力越强。越小，带电压负载的能力越强。2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标二二. .输出阻抗输出阻抗电压电压增益

9、增益oviVAV源电压源电压增益增益ovssVAV2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标三三. .放大倍数放大倍数 放大倍数放大倍数反映放大电路在输入信号反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力，号能量的能力，其值为输出量与输入量其值为输出量与输入量之比。放大倍数又称之比。放大倍数又称增益。增益。电流电流增益增益oiiIAI源电流源电流增益增益oissIAI功率功率增益增益pviGA A2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标三三. .放大倍数放大倍数 根据放大电路输入信号和输出信号的类型，有根据放

10、大电路输入信号和输出信号的类型，有四种四种放大倍数的定义。放大倍数的定义。oviVAV(1) 电电压压放放大大倍倍数数oiiIAI(2) 电电流流放放大大倍倍数数oviiVAI(3) 互互阻阻放放大大倍倍数数oiviIAV(4) 互互导导放放大大倍倍数数vA20lg (dB) 电电压压增增益益20lg (dB)iA 电电流流增增益益其中其中viAA、常用常用分贝分贝（dB）表示）表示10lg (dB)PA 功功率率增增益益 甲放大电路的增益为甲放大电路的增益为-20倍，乙放大电路的增益倍，乙放大电路的增益为为-20dB，问哪个电路的增益大？，问哪个电路的增益大？三三. .放大倍数放大倍数2.2

11、.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标()( )jvvAAe 幅频特性幅频特性( )vA( ) 相频特性相频特性四四. .通频带通频带2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标 通频带：通频带：用于衡量放大电路对不用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。同频率信号的放大能力。四四. .通频带通频带2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标中频放中频放大倍数大倍数3dB 频率点（频率点（半功率点）半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）下限截止频率下限截止频率上限截止频率上限截止频率中频区中频区低频区低频区高频高频区区幅频特性幅频特性曲线曲

12、线相频特性相频特性曲线曲线通频带：通频带：fbw=fHfL非线性失真非线性失真的基本特征：输出信号中产生的基本特征：输出信号中产生了输入信号中所没有的新的频率分量。了输入信号中所没有的新的频率分量。在负载阻抗对各次谐波都相同时，在负载阻抗对各次谐波都相同时，设基波设基波幅值为幅值为A1，谐波幅值为，谐波幅值为A2、 A3、 ，22231AADA五五. .非线性失真非线性失真2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标 非线性失真系数：非线性失真系数： 输出波形中的谐波成分总量与基波输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比成分之比。则则非线性失真系数为：非线性失真系数为：最大输出幅度：

13、非线性失真系数最大输出幅度：非线性失真系数达到某一规定值达到某一规定值( (例如例如5%5%或或10%)10%)时时的输出幅值，用的输出幅值，用 或或 表示。表示。max()omVmax()omI六六. .最大输出幅度最大输出幅度2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标iC(mA )1234vCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 AIBQicvo静态工作点静态工作点Q输出的最大电输出的最大电压幅度压幅度Vcm最大电流最大电流幅度幅度Icm六六. .最大输出幅度最大输出幅度2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标最大输出功率最大输出功

14、率Pom：在输出信号非线：在输出信号非线性失真系数符合规定的情况下放大性失真系数符合规定的情况下放大电路输出的最大信号功率。电路输出的最大信号功率。放大电路的效率放大电路的效率：最大输出功率：最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率与直流电源消耗的功率PDV之比之比. .七七. .最大输出功率与效率最大输出功率与效率2.2.2 放放大大电电路路的的主主要要性性能能指指标标omDVP P 效效率率最大输出功率最大输出功率电源消耗的功率电源消耗的功率三极管放三极管放大电路有大电路有三种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解

15、工作原理原理2.3.1 基本共射基本共射放大电路的工作原理放大电路的工作原理,BBCCBCVVRR的作用的作用? ?0sv 当当 时可时可做静态分析，做静态分析，求出静态工求出静态工作点作点0sv 当当 时有时有BEBEQbeBBQbCCQcCECEQcevVviIiiIivVv注意晶体管各极电流电注意晶体管各极电流电压的压的方向始终保持不变方向始终保持不变，只有大小的变化。只有大小的变化。2.3.1 基本共射基本共射放大电路的工作原理放大电路的工作原理, BEBVI（大大写写符符号号，大大写写下下标标） 直直流流量量以基射电压和基极电流为例以基射电压和基极电流为例, bebvi（小小写写符符

16、号号，小小写写下下标标） 交交流流瞬瞬时时值值, BEBvi（小小写写符符号号，大大写写下下标标）和和瞬瞬直直流流交交流流量量时时值值之之和和, bebVI（大大写写符符号号，小小写写下下标标） 交交流流信信号号有有效效值值, bebVI电电阻阻性性电电路路用用等等有有效效值值分分析析, bebVI阻阻抗抗性性电电路路用用等等复复数数有有效效值值分分析析常用符号常用符号2.3.1 基基本本共共射射放放大大电电路路的的工工作作原原理理VA大写字母、大写下标，表示直流量。大写字母、大写下标，表示直流量。vA小写字母、大写下标，表示全量。小写字母、大写下标，表示全量。va小写字母、小写下标，表示交流

17、分量。小写字母、小写下标，表示交流分量。全量全量va交流分量交流分量vAtVA直流分量直流分量 常用符号常用符号2.3.1 基基本本共共射射放放大大电电路路的的工工作作原原理理2.3.1 基基本本共共射射放放大大电电路路的的工工作作原原理理信号分析频段信号分析频段中频中频放大管的放大管的结电容结电容等可看作等可看作开路开路（对分（对分析的信号频率这些容抗足够大）；析的信号频率这些容抗足够大）；电路中的电路中的耦合电容耦合电容、旁路电容旁路电容可看作可看作短路短路（对分析的信号频率这些容抗足（对分析的信号频率这些容抗足够小）。够小）。“先静态，后动态先静态，后动态”的原则：的原则：静态分析静态分

18、析：讨论直流状态，求：讨论直流状态，求解工作点。是动态分析的基础。解工作点。是动态分析的基础。由于电容、电感等电抗元件的存由于电容、电感等电抗元件的存在，使得直流量与交流信号所流在，使得直流量与交流信号所流经的通路不完全相同：经的通路不完全相同：动态分析动态分析：讨论交流状态，求：讨论交流状态，求解各项指标。解各项指标。2.3.2 直流通路与交流通路直流通路与交流通路直流通路直流通路：电容开路，电感短路；信号源电容开路，电感短路；信号源( (交交流源）的信号为零，但保留内阻。流源）的信号为零，但保留内阻。交流通路交流通路( (中频区中频区) )：管子外部电容短路，电感开路；管子外部电容短路，电

19、感开路；直流电源为零。直流电源为零。2.3.2 直流通路与交流通路直流通路与交流通路放大电放大电路分析路分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真放大电路的分析方法放大电路的分析方法2.3.2 直直流流通通路路与与交交流流通通路路电路示例电路示例2.3.2 直直流流通通路路与与交交流流通通路路输入回路（基极回路）输入回路（基极回路）电路示例电路示例2.3.2 直直流流通通路路与与交交流流通通路路基极电源基极电源VBB与基极电与基极电阻阻Rb使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的静态工并提供适当的静态工作点作点IB和

20、和VBE参考点（地）参考点（地）输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）电路示例电路示例2.3.2 直直流流通通路路与与交交流流通通路路放大元件放大元件iC= iB，工作在，工作在放大区，要保证集电结反放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。偏，发射结正偏。集电极电源，为电路提供集电极电源，为电路提供能量，并保证集电结反偏能量，并保证集电结反偏集电极电阻，将变化的电集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压流转变为变化的电压习惯画法习惯画法 共射极基本放大电路共射极基本放大电路简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法C1、C2：隔直电容，又称耦合电容：隔直电容，又称耦合电容注意电容的极性。注意电容

21、的极性。电路示例电路示例阻容耦合单管阻容耦合单管共射放大电路共射放大电路2.3.2 直直流流通通路路与与交交流流通通路路47Vi=0Vi=Vmsin t简单工作原理简单工作原理2.3.3 图解法图解法 该方法是利用晶体管的伏安特性曲线及外该方法是利用晶体管的伏安特性曲线及外部电路特性，用作图的方法对电路进行分析。部电路特性，用作图的方法对电路进行分析。一一. .静态工作点分析静态工作点分析 采用图解法分析静态工作点，必须已知采用图解法分析静态工作点，必须已知三极管的三极管的输入输出特性曲线输入输出特性曲线。1、画出直流通路画出直流通路Rb+VCCRCC1C2RL直流通路的画法：直流通路的画法：

22、开路开路开路开路返回返回将电路中的交流电压将电路中的交流电压源短路，将电容开路源短路，将电容开路Rb+VCCRC一一. .静态工作点分析静态工作点分析2.3.3 图图解解法法直流通道直流通道 2、列输入回路方程：列输入回路方程： VBE =VCCIBRB在输入特性曲线上，作出直线在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCCIBRB，VCCVCC/RBiBvBE0QIBQVBEQ1BR 两线的交点即是两线的交点即是Q点，得到点，得到IBQ。2.3.3 图图解解法法一一. .静态工作点分析静态工作点分析3、列输出回路方程（直流负载线）列输出回路方程（直流负载线）： VCE=VCCICRc在输出特性

23、曲线上，作直流负载线在输出特性曲线上，作直流负载线VCE=VCCICRcIBQiCvCE0VCC/RCVCCQVCEQICQcR1 与与IBQ曲线的交点即为曲线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。CRBRTCCVCQIBQIBEQVCEQV2.3.3 图图解解法法一一. .静态工作点分析静态工作点分析VCCiCvCECCCVR由估算法求出由估算法求出IBQ，IBQ对应的输出特性对应的输出特性与直流负载线的交与直流负载线的交点就是工作点点就是工作点QQIBQ静态静态VCEQ静态静态ICQCECCCcvVi R直流负载线直流负载线估算与图解相结合估算与图解相结合CCBEQBQ

24、BVVIR 硅管硅管VBEQ=0.60.7V锗管锗管VBEQ=0.20.3V1. 晶体管必须偏置在放大区。晶体管必须偏置在放大区。 发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。实现放大的条件实现放大的条件晶体管的三个工作区：晶体管的三个工作区：NPN管管放大区：放大区：vBEVon , 且且vCEvBE（即（即vCB0）工作在放大区时，三个极的电位关系为：工作在放大区时，三个极的电位关系为：vCvB vE 且且vBEVon饱和区：饱和区：vBEVon , 且且vCEvBE截止区：截止区：vBEVon 。1. 晶体管必须偏置在放大区。晶体管必须偏置在放大区。 发射结正偏，集电结反偏。发射结正

25、偏，集电结反偏。实现放大的条件实现放大的条件晶体管的三个工作区：晶体管的三个工作区：PNP管（管（C极接负电源）极接负电源）放大区：放大区：vBEVon , 且且vCEvBE（即（即vCB0）工作在放大区时，三个极的电位关系为：工作在放大区时，三个极的电位关系为：vCvB vE 且且vBEVon饱和区：饱和区：vBEvBE截止区：截止区：vBEVon 。2. 正确设置正确设置静态工作点静态工作点，使，使整个波形整个波形处于放处于放大区。大区。3. 输入回路将变化的电压转化成变化的基极输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。电流。4. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电

26、极电流转化成变化的集电极电压，经集电极电压，经电容电容滤波只输出交流信号。滤波只输出交流信号。实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件或者简单地说：或者简单地说：1要有极性连接正确的直流电源、合理的元件要有极性连接正确的直流电源、合理的元件参数，以保证三极管发射结正偏、集电结反偏参数，以保证三极管发射结正偏、集电结反偏和合适的静态工作点，使三极管工作在放大区和合适的静态工作点，使三极管工作在放大区域；域；2有信号的输入、输出回路，也就是信号能够有信号的输入、输出回路，也就是信号能够从放大电路的输入端加到三极管上，经过放大从放大电路的输入端加到三极管上，经过放大后又能传给放大电路

27、的下一级或负载。后又能传给放大电路的下一级或负载。 以上第以上第1条是放大电路的静态条是放大电路的静态(直流直流)问题，第问题，第2条是动态条是动态(交流交流)问题。所以，任何一个放大电问题。所以，任何一个放大电路都是交直流共存的电路。路都是交直流共存的电路。Rb+VCCRCC1C2RLvivo短路短路短路短路置零置零对交流信号对交流信号(输入信号输入信号vi)1/ C 0将直流电压将直流电压源短路，将源短路，将电容短路。电容短路。直流电压源：理想电压源即直流电压源：理想电压源即内阻为零内阻为零耦合电容：通交流、隔直流耦合电容：通交流、隔直流直流电压源和耦合电容对交流相当于短路直流电压源和耦合

28、电容对交流相当于短路1. 画出放大电路的交流通路画出放大电路的交流通路2.3.3 图图解解法法二二. .动态图解分析动态图解分析电容交流短路电容交流短路电感交流开路电感交流开路电压源交流短路电压源交流短路二二. .动态图解分析动态图解分析2.3.3 图图解解法法sinssmvVtsmBEQVV2.3.3 图图解解法法二二. .动态图解分析动态图解分析由交流通路得输出回路方程式：由交流通路得输出回路方程式：vce= -ic (Rc /RL)因为交流负载线必过因为交流负载线必过Q点，点，即即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同时，令同时，令R L = Rc/RL则交流负载

29、线方程为则交流负载线方程为vCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) R L 即即 iC = (-1/R L) vCE + (1/R L) VCEQ+ ICQ2. 交流负载交流负载线线二二. .动态图解分析动态图解分析2.3.3 图图解解法法斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1Rc斜率斜率1Rc/ RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 过输出特性曲线上的过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为点做一条斜率为- -1/R L 的的 直线，该直线即为交流负直线，该直线即为交

30、流负载线载线。 RL= RLRc， 是交流等是交流等效负载电阻。效负载电阻。 交流负载线是有交交流负载线是有交流输入信号时流输入信号时Q点的运动点的运动轨迹。轨迹。 2. 交流负载交流负载线线二二. .动态图解分析动态图解分析2.3.3 图图解解法法CCECEQCQLLivVIRR11 CQLIR QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线QQQICQVCEQ

31、vCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uA3. 输入交流信号时的波形输入交流信号时的波形2.3.3 图图解解法法二二. .动态图解分析动态图解分析cbiiomvimVAV二二. .动态图解分析动态图解分析2.3.3 图图解解法法3. 输入交流信号时的波形输入交流信号时的波形3. 输入交流信号时的波形输入交流信号时的波形 通过图解分析，可

32、得如下结论：通过图解分析，可得如下结论： 1. 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. 2. vo与与vi相位相反；相位相反； 3. 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 4. 可以确定最大输出幅度可以确定最大输出幅度。2.3.3 图图解解法法二二. .动态图解分析动态图解分析结论结论：（1）放大电路中的信）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成：号是交直流共存，可表示成：BEBEbeBBbCCcCECEcevVviIiiIivVv虽然虽然交流量交流量可正负变化，但可正负变化，但瞬时量瞬时量方向方向始终不变。始终不变。（2 2）输出

33、）输出vo o与输入与输入vi i相比，幅相比，幅度被放大了，频率不变，但相度被放大了，频率不变，但相位相反。位相反。二二. .动态图解分析动态图解分析2.3.3 图图解解法法直流负载线表示直流负载线表示直流电压、电流直流电压、电流的关系，的关系，只能只能用用来确定直流工作来确定直流工作点点. .2.3.3 图图解解法法三三. .交直流负载线的区别交直流负载线的区别MLMVIR , CEQCQ 0)点点的的坐坐标标为为( (交流负载线表示交流负载线表示交交流总电压流总电压、总电流总电流的关系，是动态时的关系，是动态时工作点移动的轨迹。工作点移动的轨迹。动态分析时应使用动态分析时应使用交流负载线

34、交流负载线. .1 1、波形的失真波形的失真饱和失真饱和失真截止失真截止失真 由于放大电路的工作点到达了三极管的由于放大电路的工作点到达了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为输出电压表现为底部底部失真。（大电流）失真。（大电流）由于放大电路的工作点到达了三极管的截由于放大电路的工作点到达了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于止区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为输出电压表现为顶部顶部失真。失真。 （小电流）（小电流） 注意：对于注意：对于PNP管，由于是管，由于是负电源负电源供电，失真供电，失真的表现形式，与的表现

35、形式，与NPN管管正好相反正好相反。四四. .Q点的选择与波形失真及动态范围点的选择与波形失真及动态范围2.3.3 图图解解法法（1）Q点过高点过高信号进入饱和区信号进入饱和区iC(mA )1234vCE(V)36912iB=020 A40 A60 A80 A100 AIBQQvo信号波形信号波形称为饱和失真称为饱和失真2.3.3 图图解解法法1 1、波形的失真波形的失真（2）Q点过低点过低信号进入截止区信号进入截止区iC(mA )1234vCE(V)36912iB=020 A40 A60 A80 A100 AIBQQvo信号波形信号波形称为截止失真称为截止失真饱和失真和截止失真饱和失真和截止

36、失真统称为统称为“非线性失真非线性失真”1 1、波形的失真波形的失真2.3.3 图图解解法法请自行思考在这两种请自行思考在这两种失真情况下，基极电失真情况下，基极电流的波形如何流的波形如何? ?失真演示失真演示 2、放大电路的动态范围、放大电路的动态范围 放大电路要想放大电路要想获得大的不失真输获得大的不失真输出幅度，要求：出幅度，要求： 工作点工作点Q要设置要设置在输出特性曲线在输出特性曲线放大区的中间部放大区的中间部位；位； 要有合适的交流负载线要有合适的交流负载线。 2.3.3 图图解解法法图解法的优点：图解法的优点：可直观形象地研究放大电路的可直观形象地研究放大电路的直流工作直流工作点

37、点及及波形失真波形失真、动态范围动态范围等问题，比较等问题，比较适用适用于输入信号幅度较大于输入信号幅度较大( (大信号工作大信号工作) )的工作情况。的工作情况。图解法的限制：图解法的限制：不适合分析频率较高时的电路工作情况；不适合分析频率较高时的电路工作情况；不能分析电路的输入输出电阻；不能分析电路的输入输出电阻；在放大电路带有负反馈时也很难用图解在放大电路带有负反馈时也很难用图解法分析。法分析。2.3.3 图图解解法法五五. .图解法的特点图解法的特点一种解析分析法。将晶体管用合适的模型一种解析分析法。将晶体管用合适的模型代替，与其它元件一起组成代替，与其它元件一起组成线性电路线性电路，

38、用，用解电路的方法进行分析计算。解电路的方法进行分析计算。2.3.4 等效电路法等效电路法一一. .晶体管的静态工作点估算晶体管的静态工作点估算 1、晶体管的简化直流模型、晶体管的简化直流模型VBEBEVBIthVBEVBE将左图中的晶体管用简化直流模型代替将左图中的晶体管用简化直流模型代替即可计算直流工作点。即可计算直流工作点。2.3.4 等等效效电电路路法法一一. .晶体管的静态工作点估算晶体管的静态工作点估算 1、晶体管的简化直流模型、晶体管的简化直流模型注意所有等效电路中注意所有等效电路中电流电压的方向。电流电压的方向。2.3.4 等等效效电电路路法法一一. .晶体管的静态工作点估算晶

39、体管的静态工作点估算 1、晶体管的简化直流模型、晶体管的简化直流模型 CQBQII CCBEQBQBVVIR 返回返回1返回返回2工作点稳定CEQCCCQcVVIR2静态工作点估算静态工作点估算一一. .晶体管的静态工作点估算晶体管的静态工作点估算2.3.4 等等效效电电路路法法放大电路如图所示。放大电路如图所示。已知已知BJT的的 =80,RB=300k, RC=2k, VCC= +12V，求：求：（1）放大电路的）放大电路的Q点。此时管子工作在哪点。此时管子工作在哪个区域？个区域？解解（1）5.6V3.2mA2k-V12CcCCCE IRVV静态工作点为静态工作点为Q（40uA，3.2mA

40、，5.6V），），管管子工作在子工作在放大区放大区。CRBRTC CVC QIBQICCBEBB12V40uA300kVVIR 3.2mAuA4080BC II （2）当）当RB=100k时，放大电路的时，放大电路的Q点。此时管子工作在哪个区域？点。此时管子工作在哪个区域？管子的饱和压降管子的饱和压降Vces= 0.3V当当RB=100k时，时，CCBB12120uA100VVIRkmA6 . 9uA12080BC II V2 . 79.6mA2k-V12CcCCCE IRVV解解（2）CRBRTCCVCQIBQI其最小值也只能为其最小值也只能为0 0，即，即IC的最大电流为：的最大电流为：VCE不可能为负值，不可能为负值，1262CCCESCmcVVVImARk BCm II 由由于于 所以管子工作在所以管子工作在饱和区饱和区。Q（120uA，6mA，0.3V）CCCESCScVVIR CSCCCESBScIVVIR 在放大与饱和的临界点，在放大与饱和的临界点， CBII 仍成立，在临界点处仍成立，在临界点处 BBSII 时，管子就工作在时，管子就工作在饱和区。饱和区。建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三当放大电路的输入信号电压很小时，就