放大电路的基本原理和分析方法

放大电路的基本原理和分析方法第1页，共20页，2023年，2月20日，星期五三.一般掌握的内容

1.单管共射放大电路的fl

和fH与电路参数的关系，波特图的一般知识。

2.用估算法估算场效应管的静态工作点。第2页，共20页，2023年，2月20日，星期五1.1概述一.放大的定义1.指能量的控制作用，即用一个能量较小的信号控制另一个能源，使负载上得到较大的能量信号。2.针对变化量而言，即输入信号有一个微小的变化量，则输出端得到一个较大的变化量1.2单管共射放大电路1.21单管共射放大电路的组成一、电路的组成VCCRCRbiBiCuI+-VBB第3页，共20页，2023年，2月20日，星期五1.VCC:：直流电源输出端较大能量的提供者

2.VBB：基极直流电源，使三极管的发射极正向偏执的电源，同时为三极管基极回路提供回路电流。

3.RC：他将集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，再传送到放大电路的输出端。

4.Rb：他和VBB共同决定当输入信号等于零时放大电路的基极电流。

5.uI:：外加电源代表变化量。

6.T：NPN型三极管，放大元件。二、各部分的作用1.2.2工作原理一、静态1.定义：输入交流信号uI＝0时电路的状态（此时外接电源uI相当于短接）2.电路第4页，共20页，2023年，2月20日，星期五

3.静态工作原理

电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区

此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示,此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态时的集电极电压VCEQ=VCC-ICQ*RC输入回路输出回路VCCVBBRbRc第5页，共20页，2023年，2月20日，星期五

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

的电路的状态。

2.工作电路

3.工作原理在VBB的基础上在输入端加一个微小的变化量△UI，则三极管的基极电流将在原来的静态基流IBQ的基础上产生一个变量△Ib(三极管工作在放大区）基极电流的变化将使集电极电流同样在静态基流ICQ的基础上产生一个变化量△ic即：△ic＝β△ib，同时这个变化量流过负载电阻，使集电极电压有一个变化量△Uce，VCCRCRbiBiCuI+-VBBuo第6页，共20页，2023年，2月20日，星期五

△Uce＝△u0＝－△ic×RC则上述放大过程可以用表示如下△UI

△Ib△Uce△u0四、总结放大电路能够放大的基本要求：

1.单管共射放大电路若完成放大功能必须使三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。

2.为了将加在电路输入端的信号放大，必须使输入信号的变化能够传送到三极管的输入回路中，并引起基极电流的变化，即在输入回路中有输入电阻Rb。

3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，应使集电极电流的变化能够引起集电极电压的变化，即在输出回路中要有电阻Rc。五、电路的改进

1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用（2)交流，直流电路混杂不便分析。

2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极，的另一端接放大电路的公共端。第7页，共20页，2023年，2月20日，星期五（2)三极管的集电极通过一个电容C2接到放大电路的输出端，此电容的作用是将信号电压中的直流成分隔离开，但在适当的频率下，信号电压的交流成分可以顺利的通过。此中的电容C2称为隔直电容

或耦合电容。

（3)去掉基极电源VBB，将基极电阻Rb接到VCC上，从而整个电路静态公用一个直流电源VCC。3.电路+VCC+U0_TC2C1RCRb＋UI_第8页，共20页，2023年，2月20日，星期五1.3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

输入电压的有效值（2)电流放大倍数Ai（在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号时）

Ai＝I0/Ii

输入电流的有效值输出电流的有效值二、输入电阻第9页，共20页，2023年，2月20日，星期五1.定义：（前提条件是在输入端接一个正弦波电压）输入电压与输入电

流的有效值之比。

2.计算公式：Ri＝Ui/Ii

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/I0Us＝0Rs＝∞

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=第10页，共20页，2023年，2月20日，星期五四、最大输出幅度

1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一般用电压的有效值表示。

五、最大输出功率与效率1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负载提供的最大输出功率，用Pom表示。2.指放大电流的最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率Pv之比，即

η＝Pom/Pv六、失真系数定义：各次谐波总量与基波分量之比，即D=√B22+B32+····/B1

(B1,B2,B3····分别为输出信号的基波、二次谐波、三次谐波····的幅值）七、通频带定义：放大倍数下降到中频放大倍数的0.707倍的两点所限定的频率范围。第11页，共20页，2023年，2月20日，星期五1.4放大电路的基本分析方法定性分析放大电路的工作分为两方面的内容：

1.静态分析，即计算不加输入信号时放大电路的工作状态，估算静态工作点。

2.动态分析，即计算出加上输入信号后放大电路的各项技术指标，电压放大倍数Au，输入电阻Ri，输出电阻R01.41直流通路与交流通路一、静态电路的分析

(一)、直流电路的画法

1.交直流共存的电路第12页，共20页，2023年，2月20日，星期五+U0_TC2C1RCRb＋UI_+VCC2.静态电路的画法（1)电容在直流通路中相当于开路（电感在直流通路中相当于短路）

第13页，共20页，2023年，2月20日，星期五TRCRb+VCC在画直流通路时，电容c1左边的部分相当于断开、c2右边的部分也相当于断开，去掉断开的部分则直流通路就画出来了如图ICQIBQ+VCEQ-第14页，共20页，2023年，2月20日，星期五3.静态分析

定义：即分析只有直流电压VCC作用时电路中的电流和电压。亦即求IBQ、ICQ、VCEQ一般来说三极管的基极和发射极的电压为VBEQ=0.7V则：IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb

ICQ=βIBQ

VCEQ=VCC-ICQ*RC例题1电路如图请你画出其直流通路图，并进行静态分析,已知β＝50。＋155kΏ280kΏ5kΏ＋U0_+U1－C1C2第15页，共20页，2023年，2月20日，星期五注意：c1、c2在直流通路中相当于开路所有去掉C1左边的部分，同时去掉C2右边的部分则电路变成了如下的电路：＋155kΏ280kΏ5kΏ+U1－C1c1被切断的部分被切断的部分电路整理得：第16页，共20页，2023年，2月20日，星期五＋15280kΏ5K根据我们分析的可以知道:VCC=IBQ×280+VBEQ

15=IBQ×280+0.7IBQ=(15-0.7)/280IBQ=5mAICQ=βIBQ＝50×0.005＝0.25AVCEQ=VCC-ICQ×RCVCEQ=15-0.IBQICQ第17页，共20页，2023年，2月20日，星期五+U0_TC2C1RCRb＋UI_+VCC二、.动态电路的画法

1.交直流并存的电路说明：（1)电容在交流电路中相当于短路（2