第五章 基本放大电路(5.1-5.2)

第二节放大电路的基本分析方法第三节静态工作点稳定电路第五章基本放大电路第六节场效应管放大电路

第五节多级放大电路第四节射极输出器第一节放大电路的基本概念第一节放大电路的基本概念一、概论（什么是放大电路？）二、放大电路的组成三、放大电路的工作情况四、放大电路的性能指标一、放大的概念电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：uiuoAu二、放大电路的组成三极管放大电路有三种形式共射放大器以共射放大器为例讲解工作原理共基放大器共集放大器1、电路的组成放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。uiuo输入输出？参考点RB+ECEBRCC1C2T作用：使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。RB+ECEBRCC1C2T基极电源与基极电阻集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。RB+ECEBRCC1C2T集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。作用：隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。耦合电容：电解电容，有极性。大小为10F~50F耦合电容：电解电容，有极性。大小为10F~50F可以省去电路改进：采用单电源供电RB+ECEBRCC1C2T单电源供电电路+ECRCC1C2TRB2、电路元器件的作用

晶体管T--放大元件,iC=iB。要保证发射结正偏,集电结反偏,使晶体管工作在放大区。基极电源EB与基极电阻RB--使发射结处于正偏，并提供大小适当的基极电流。共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE集电极电源EC--保证集电结反偏，并为电路提供能量。集电极电阻RC--将变化的电流转换为变化的电压。耦合电容C1、C2--隔离输入、输出与放大电路直流的联系，同时使信号顺利输入、输出。信号源负载共发射极基本电路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE实现放大的条件(1)晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集电结反偏。(2)正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。(3)输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。(4)输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。放大电路不失真的放大信号，放大电路必须遵循的原则：1、使晶体管处于放大状态2、保证信号电路的畅通3、合理的设置静态工作点，保证信号不失真地被放大。三、放大电路的工作情况+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuo0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoiB=IB+ibiC=IC+icuitOIBiBtOICiCtOuCEtOUCEuotO结论：(1)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量，但方向始终不变。交直流共存是放大电路的一个特点。+集电极电流直流分量交流分量动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析(2)若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放大作用。(3)输出电压与输入电压在相位上相差180°，即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO+ECRCC1C2TRSUSIiUiRiR0U0RL三、放大电路的性能指标为了描述放大电路质量的高低，我引入放大电路性能指标的概念，常借助放大电路的交流等效电路来看常用放大电路的性能指标。1、电压放大倍数AuuiuoAuAu反映了输出和输入的幅值比与相位差。2、输入电阻Ri放大电路一定要有信号源为其提供信号，那么就要从信号源索取电流。输入电阻是衡量放大电路从其前级索取电流大小的参数。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，输入端得到的电压Ui越接近信号电压Us。定义：即：Ri越大，Ii就越小，ui就越接近uS（

ui越大）RSUSRiR0U0RL3、输出电阻Ro放大电路的输出信号是提供给负载的，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。RSUSRiR0U0RL如何确定电路的输出电阻Ro？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。方法一：计算。方法二：测量。Uo1.测量开路电压。~RoUs'2.测量接入负载后的输出电压。~RoUs'RLUo'步骤：3.计算。UoUo'4、通频带fAuAum0.707AumfL下限截止频率fH上限截止频率通频带：fbw=fH–fL放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法第二节放大电路的基本分析方法静态工作点放大电路的性能指标一、直流通路和交流通路二、静态分析三、动态分析一、直流通路和交流通路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，可以认为它通交流阻直流，即对交流短路，而对直流开路。这样，交直流所走的通道是不同的。交流通路：只考虑交流信号的分电路。直流通路：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路分析。例：对直流信号（只有+UCC）开路开路RB+UCCRCC1C2T直流通道RB+UCCRC对交流信号(输入信号ui)短路短路置零RB+UCCRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路二、静态分析1、估算法（1）根据直流通道估算IBIBUBERB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。+UCC直流通道RBRC（2）根据直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC+UCCIB2、图解法(1)、先估算IB，ICUCE2、直流负载线ICUCEUCE~IC满足什么关系？1.三极管的输出特性。2.UCE=UCC–ICRC。ICUCEUCCQ直流负载线与输出特性的交点就是Q点IB直流通道RB+ECRC直流负载线与输出特性的交点就是Q点ICUCEUCCQIB静态工作点例：用估算法计算静态工作点。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级。动态：放大电路有信号输入（ui

0）时的工作状态。分析方法：

微变等效电路法，图解法。所用电路：

放大电路的交流通路。动态分析:计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。目的：

找出Au、ri、ro与电路参数的关系，为设计打基础。三、动态分析RB+UCCRCC1C2Tuiib考虑交流信号iBuBEuBEiB1、微变等效电路法

微变等效电路：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，等效为线性元件。线性化的条件：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似代替。微变等效电路法：利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。ibicicBCEibib晶体三极管微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-（1）晶体管的微变等效电路rbeBEC晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。（2）放大电路的微变等效电路将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微变等效电路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微变等效电路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii（3）放大电路的动态指标RBRCRLuiuo1）电压放大系数AUrbeIbIbUiRBRCRLIi~IcU0接入负载放大电路放大倍数下降。负载越小放大倍数越低。不接负载RLrbeIbIbUiRBRCRLIi~IcU02）输入电阻riri=Ui/Ii=RB//rbe~~rbe放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。+_RLro+_定义：输出电阻是动态电阻，与负载无关。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。RSRL+_Au放大电路+_3）输出电阻roRB+UCCRCC1C2TRSRLUS已知：UCC=12V，RB=280k，RC=3k，RL=3k，RS=500，

=70。例题：RB+UCCRCC1C2TRSRLUSrbeIbIbUiRBRCRLIi~IcU0RSUS输入电阻输出电阻电压放大系数如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成非线性失真。若Q设置过高晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。适当减小基极电流可消除失真。2、放大电