放大电路动态分析
11.3 放大电路的动态分析
1.静态分析
+VCC RB1 B RB2 IB RC IC + UCE IE
−
RB2 UB ≈ VCC RB1 + RB2
+ U BE − I 1 RE
U B − U BE U B IE = ≈ RE RE
直流通路
U CE = VCC − I C ( RC + RE )
IC ≈ IE IB ≈ IE / β
RB RS + + ui us
− −
RC
C2 +
C1 + RL
+ uo
−
RB RS + EC + ui us
− −
RC + RL uo
−
RB RS + ui us
− −
RC
C2 +
RB + uo
−
RC + RL uo
−
+
C1 + RL
RS + EC + ui us
− −
基本放大电路 ib
RS
交流通路 ic + uo −
RB1 C1
+
RC
C2
CC
+
RS + us RB2
−
RE
1)求 “Q” + 20 × 15 RL uo U ≈ 3 .7 ( V ) BQ = + 20 + 62 CE − 3 .7 − 0 .7 I CQ = I EQ = = 2 (mA ) 1 .5
I BQ ≈ 2 / 100 = 0.02 (mA) = 20 (μA)
rbe
2-2 放大电路动态分析
用于测量应力的电阻应变片电桥电路
集成运算放大器具有 双端对称输入的功能
（2）输入信号的波形
① 正弦稳态信号 如音频信号，频率范围在几十赫至几十千赫的正弦 波。经话筒输出的音频信号幅度通常为几～几十毫 伏
② 慢变信号或直流信号
如由温度等非电量经传感器转换所得的信号，随时间变化 缓慢。
直流输入信号应看作是相对于零的变化，切勿与静态值相 混淆。
-3dB频 率
20lgAv2m20lgAvm3dB
上限频率：fH
下限频率：fL 通频带：
BW fHfLfH
通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应 能力越强。
如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围 (20Hz~20kHz)。
(5)最大不失真输出幅度
最大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产 生非线性失真的条件下，所能提供的最大输出电 压(或输出电流)的峰值，用Vom (或Iom)表示。 截止失真：由于进入截止区而产生的失真。
第二章 放大电路动态分析
本章从放大电路的交流通路入 手，在输入低频小信号的条件下， 器件用线性电路模型等效，然后用 电路原理中的一些方法，来分析和 计算放大电路的主要技术指标，所 以本章是电子电路分析的基础，要 求熟练掌握。
2.2.1 放大电路的动态性能指标
一、输入信号源和输出负载
1、输入信号源
适用于单端与地之间输入信号的 放大电路—单端信号源
信号源为电压源
信号源为电流源
适用于双端输入信号的放大电路—双端 信号源(对称信号源)
电桥处于平衡状态： Va Vb 5V Va Vb 0V
受力后：
Va 5 Vb 4.98V
V aV b54.9 80.0V 220
第2章基本放大电路动态分析
12 ＝0.06mA 60A
200
IC IB ＝50 0.06＝3mA
∵ IC ICmax ∴ Q 位于饱和区
10
Chapter 4
（2）用图解法确定静态工作点Q
图解步骤：
用估算法求出基极电流IB。 根据IB的值在输出特性曲线中找 到对应的IB曲线。
作直流负载线。
UCE=VCC – ICRC
由直流通路
输入回路
IB
VCC UBE Rb
VCC Rb
IC IB
输出回路
UCE VCC RC IC
8
Chapter 4
例15.2 已知：
=50，VCC =12V，RC=6k
求：当Rb =600k， Rb =200k 时，
三极管的静态工作点Q位于
哪个区？
解： 当Rb =600k时
IB
输出电阻
ro
U I
U S 0 RL
输出电阻Ro的大小，反映了放大电路带负载能力的 强弱。ro越小，带负载能力越强。
3
Chapter 4
15.1 共发射极放大电路
• 共射极放大电路的组成及放大原理 • 静态分析 • 动态分析 • 射极偏置电路
4
Chapter 4
1. 共射极放大电路的组成及放大原理
三极管的小信号等效电路
放大电路的微变等效电路
计算放大电路的性能指标
13
Chapter 4
三极管的小信号等效电路 输入回路
iB
UCE
iB
iC +
rbe
U B E IB
ube ib
IB
Q IB
+ uBE −
uCE 三极管的输入电阻 o
第17讲放大电路动态分析
Q
晶体管的电 流放大系数
β
IC IB
U CE
ic ib
U
晶体管的输出回路(C、E之
CE
O
间)可用一受控电流源 ic= ib 输出特性 UCE 等效代替，即由来确定ic和
ib之间的关系。
一般在20～200之间，在手册中常用hfe表示。
晶体管的
输出电阻 rce
UCE IC
IB
uce ic
rce愈大，恒流特性愈好 因rce阻值很高，一般忽 IB 略不计。
大电路的微变等效电 路。
eS-
-
E
-
分析时假设输入为
微变等效电路
Ii B Ib
Ic C
正弦交流，所以等效 电路中的电压与电流
RS
可用相量表示。
E
+ S-
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
E
+ RL Uo
-
3.电压放大倍数的计算
定义 : Au
分三种情况：
U o U i
（1）. 当 Rs=0 , RL=∞时
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。
1. 晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1) 输入回路
当信号很小时，在静态工作点
附近的输入特性在小范围内可近
IB
似线性化。
Q IB
晶体管的 输入电阻
rbe
U B E IB
U i Ibrbe
Ii B Ib
Ic C
RS
E
+ S-
电子技术放大电路静态分析和动态分析
Au
RL rbe
RB // rbe
37.5 2 77.6 0.967
rbe 0.967k
300 (1 37.5) 26(mV ) 0.967k ro RC=4k
1.5(mA)
EC
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
uo
RB
RC +C2 +VCC
C1+ iB iC +
+
RS +
+ us
ui
+ uCE uo
uBE RL
基本共射放大电路的组成
晶体管：放大元件。
电源EC：保证发射结处于正向偏 置、集电结处于反向偏置，为输 出信号提供能量。
集电极电阻RC：将电流的变化变 换为电压的变化，以实现电压放 大。
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
uo
基极电阻RB：使发射结处于正向偏置、提供大小适当的基极 电流。
耦合电容C1和C2：用来隔断直流、耦合交流。电容值应足够 大，以保证在一定 的频率范围内，电容上的交流压降可以忽
RC +C2 +VCC iB iC + +
+ uCE uBE
uo
UCE VCC RC IC (12 3103 2103)V 6V
当放大电路输入信号时，电路中既有交流分量，也有 直流分量，此时电路处于动态工作状态。
分析可以用图解法进行，也可用解析法。 使用解析法时，首先画出交流通路，排除直流分量影 响，然后将非线性的三极管用线性元件近似替代（微变等 效电路），用电路分析的方法进行分析。
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路是一种用于放大电信号的电路,通常由放大器、反馈电路和偏置电路组成。
在该电路中,静态工作点指的是放大器的DC偏置电压,动态工作点则是放大信号时的电压。
静态工作点确定了放大器的偏置情况,决定了放大器的直流增益和输出电平。
当输入信号为0时,放大器将输出静态工作点的电平。
静态工作点通常需要尽可能稳定地保持在中心位置,如果过于偏离中心,则可能会引起偏差和谐波。
动态工作点则取决于放大信号的振幅和频率。
在放大信号时,动态工作点会不断变化,但要保证不偏离放大器交流增益的线性范围。
如果动态工作点超过放大器的线性范围,输出电平将不再像输入信号一样线性地变化,而会出现失真。
分压式偏置电路是一种常用的偏置电路,在基本放大电路中常用。
该电路是由电阻分压器和电容耦合器组成的。
它的作用是提供放大器所需的基准电压（静态工作点）,以实现稳定的放大器工作。
分压式偏置电路的核心思想是通过对基准电路进行电压分压,从而产生合适的直流电平。
该电路中的电容器可滤除分压电路中传入放大器的直流成分,同时保持交流信号不受影响。
通过调整分压电路的参数,可以实现在不同的放大器电路中获得符合要求的静态工作点。
23 放大电路的动态分析wzl
Ib
= h21
rce= 1/h22
h11
h21Ib
Ic h22
Uce
u ce
ui
iB
uo比ui幅度放大且相位相反
6
例 硅管， RC = 1 k，
VCC = VBB = 6 V，图解分析各电压、电流值。 iC
C1
iB
+ ui
–
RB
VBB
+ + uBE
– –
+ uCE
RC
+ V – CC
RL
[解] 令 ui = 0，求静态电流 IBQ
t
(交流负载线) i B
60 50 40 Q 30 IBQ Q 20 iB=10 A O
iB/A ib 30 t O
O
t
Q uBE/V
0.7 V
UCEQ
6 uCE/V uce uCE/V
Ucem
ui uBE/V
9
2.3.2 放大电路的非线性失真
在放大电路中，输出信号应该是成比例放大的 输入信号（即线性放大）； 如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入 信号的情况，放大电路产生非线性失真。 因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作 范围超出了三极管特性曲线上的线性范围，从而引起
iB
c b
iC
vBE
e
BJT双口网络
vCE
式中iB、 iC、 uBE、uCE代表各电量的总瞬时值（即实 际的物理信号）, 为直流分量和交流瞬时值之和, 即：
i I i , u u u , i I i , u U u B BQ bBE BE be C CQ c CE CEQ c
13
第4节 放大电路的动态分析
2、3 放大电路的动态分析一：图解法分析动态特性1.交流负载线的画法解：画微变等效电路.u o.i u解：交流负载线的特点：必须通过静态工作点交流负载线的斜率由R"L表示(R"L=Rc//R L) 交流负载线的画法（有两种）：（1）先作出直流负载线，找出Q点；作出一条斜率为R"L 的辅助线，然后过Q点作它的平行线即得。
（此法为点斜式）（2）先求出U C E坐标的截距（通过方程U"C C=U C E+I C R"L）连接Q点和U"C C点即为交流负载线。
（此法为两点式）例1：作出图（1）所示电路的交流负载线。
已知特性曲线如图（2）所示，Ucc=12V，Rc=3千欧，R L=3千欧，Rb=280千欧。
解：（1）作出直流负载线，求出点Q。
（2）求出点U"cc。
U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V （3）连接点Q和点U"cc即得交流负载线（图中黑线即为所求）二．放大电路的非线性失真作为对放大电路的要求，应使输出电压尽可能的大，但它受到三极管非线性的限制。
当信号过大或者工作点选择不合适，输出电压波形将产生失真。
由于是三极管非线性引起的失真，所以称为非线性失真。
1．由三极管特性曲线非线性引起的失真这主要表现在输入特性的起始弯曲部分，输出特性的间距不匀当输入又比较大时，就会使Ib、Uce和Ic的正负半周不对称，即产生非线性失真。
如图（1）所示2.工作点不合适引起的失真（1）工作点Q点设置偏高会产生饱和失真若工作点Q点设置偏高，虽然基极动态电流ib为不失真的正弦波，但是由于在输入信号正半周，靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区，导致集电极动态电流iC产生顶部失真，集电由于输出电压v o与R c上电压的变化相位相反，极电阻Rc上的电压波形必然随之产生同样的失真。
从而导致v由于晶体管进入饱和区工作而产生的失真现象称为饱和失o波形产生底部失真，此种真。
放大电路分析方法
i 1 u I 1 U
ce
R＇ ce
CQ
R＇ CEQ
L
L
这么在输出回路特征曲线中经过Q点和所作旳一 条斜率为－1/ (RC// RL)旳直线就为交流负载线。
18
交流负载线旳作法
过Q点作一条直线，与横 坐标交点为
（UCEQ+ICQRL’，0），
该直线即为交流负载线， 斜率为： 1
R L
iC
V CC R C
直流 负载线
UCE
VCC
16
b)、交流负载线
交流通路下负载旳VAR关系曲线。
ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
ic 1
uce
RL
交流通路
其中： RL RL // RC
17
该直线具有两个特征：
①当μi=0时，BJT旳ic应为ICQ , uce应为UCEQ ，即该
直线肯定经过Q点；
②动态条件下ic对uce旳斜率为-1/RL’，满足关系式
显然方程(1)为一直线方程， 称为输入负载线；方程(2)为 指数曲线。
9
应用一样措施在输出回路能够写出回路方程为：
VCC- IC RC = UCE 在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下旳 关系曲线, 上述直线方程与输出关系曲线在IB = IBQ时
旳交点值即为ICQ、UCEQ。
上述直线方程相应旳直 线即为输出负载线，也 称直流负载线。
混合参数。。 等效模型图如下：
以上所得电路就是把 BJT线性化后旳线性模 型。在分析计算时， 能够利用这个模型来 替代BJT，从而,能够 把BJT看成线性电路来 处理，使非线性复杂 电路旳计算得以处理。
放大电路分析方法、图解法分析放大电路
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法⼀、本⽂介绍的定义放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、⼆、放⼤电路分析⽅法放⼤电路分析：放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管，特性曲线是⾮线性的，对放⼤电路定量分析，需要处理⾮线性问题，常⽤⽅法，图解法和微变等效电路法。
图解法：在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法：将⾮线性问题转化成线性问题，也就是，在较⼩变化范围内，近似认为特性曲线是线性的，导出放⼤器件等效电路和微变等效参数，利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析：讨论对象是直流成分，分析未加输⼊信号时，电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析：讨论对象是交流成分，加上交流输⼊信号，估算动态技术指标，电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路：电容所在路视为开路；电感所在路视为短路。
交流通路：电容容抗为1/(wC)，电容值⾜够⼤，电容所在路视为短路；电感感抗为wL；理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变)；理想电流源，视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路：如下图，直流通路，将隔直电容开路；交流通路，将隔直电容短路，直流电源Vcc短路。
静态⼯作点：三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压，这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点，称为静态⼯作点，静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法图解法分析静态：⽤作图的⽅法分析放⼤电路静态⼯作点。
电子技术21(放大电路,静态分析与动态分析)
输入参数：IBQ（基极电流），UBEQ（发射结电压） 输出参数：ICQ（集电极电流），UCEQ（管压降）
共射放大电路静态分析
利用直流通路，即可计算放
大电路的静态工作点，所用方程 RB RC +
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
uo
RB RC + IB IC +
+VCC
+ UCE UBE
绘制直流通路的方法：信号源短路，内阻保留；电 容开路。
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
E
B
ui
uo
C
共集电极
1 基本共射放大电路的组成 2 直流通路和交流通路
CONTENTS
目
录
基本共射放大电路的组成
RC +C2
C1+ iB iC +
+
RS +
us
+ uiRB
+ uCE uo
uBE RL
EB
RS ECus+
RB C1+ +
ui
RC +C2
iB iC +
+
+ uCE uo
共源极放大电路动态分析
相当于一个电压控制电流源 rds 相当于受控源的内阻
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
3.4.3 共源极放大电路的动态分析
(1) 电路
直流电源接地，大电容短路 微变等效电路
先中间，后两边
+
+
+
+ +
_
•
_
•
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
场效应管微变等效电路画法：
ig
g
+
+
ui
-
ugs
3. 场效应管及其放大电路
1）信号的输入和输出
常用的耦合方式 阻容耦合 变压器耦合
直接耦合
+ +
+ +
+
_
•
_
阻容耦合共源极放大电路
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
2）场效应管的微变等效电路
ig
场效应管
id
微变等效电路
+
d
+
ugs g FET
uds
–
s
–
id= gm ugs
——场效应管的电压控制作用
与共射电路比较
Ri RB // rbe
•
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
c. 求输出电阻 Ro
画出求输出电阻的等效电路
•
•Leabharlann 模拟电子技术3. 场效应管及其放大电路
根据输出电阻的定义：
由图可知
•
Ro RC
与共射电路比较
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
总结： 共源极放大电路的动态分析：
课题四 基本共射极放大电路的动态分析(2学时)
RS
+ ES
RC
RL U o
-
-
-
（3）电压放大倍数的计算 Ib Ii Uo B 定义 : Au + Ui来自IcC +
U i I b rbe
RS
U o I c RL
+ ES
Ui
βIb
E
RB rbe
RC RL U o
RL Au rbe
+
ui
RB
RC
RL
– –
小信号工 作
+ uO –
线性化
(1) 晶体管的微变等效电路 ic 1) 输入回路 iB C
Q1 输入特性
ib B + ui B rbe
IB
Q Q2 UBE
E
O
uBE
ui
晶体管 的输入电阻
O
UBE t
U BE rbe I B
U CE
E
26(mV ) rbe rbb (1 β ) I E (mA )
O O
iC/mA
Q
uCE/V uCE/V UCE t uo
讨论:如何消除截止失真?
如果Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真， 减小信号幅值可消除失真。
思考题
求图示放大电路的动态性能指标。
（1）基本共射极放大电路的动态分析
（2）放大电路的非线性失真
RC Au β rbe
I b RL
-
-
-
RL RC // RL
当放大电路输出端开路(未接RL)时，
负载电阻愈小，放大倍数愈小。
（4）放大电路输入电阻的计算
放大电路的动态分析
放大电路的动态分析动态分析就是求解各动态参数和分析输出波形。
通常采用图解分析的方法或微变等效电路的方法。
1、图解分析方法图解法就是利用晶体管的特性曲线在静态分析的根底上，用作图的方法来分析各个电压和电流交流分量之间的传输情况和相互关系，确定最大不失真输出电压的幅值、分析非线性失真等情况。
（1）交流负载线直流负载线反映静态时电流IC和UCE的变化关系，其斜率为1/Rc，交流负载线反映动态时电流iC和VCE的变化关系，交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。
交流负载线的画法：先作出直流负载线，找出Q点；然后过Q点作一条斜率为1/R'L（R'L=Rc//RL）的直线，即为交流负载线。
（2）图解分析输入交流信号时的图解分析，如图1。
图1 输入交流信号的图解分析（3）非线性失真对放大电路有一个基本要求就是输出信号的波形与输入信号波形尽可能相似，即失真要小。
引起失真的原因有多种，其中最基本的一个，就是静态工作的不合适或者信号太大，使放大电路的工作范围超出了晶体管的线性区，这种失真通常称为非线性失真。
放大电路的工作点太高，使放大电路进入三极管的饱和区工作而引起的非线性失真称为饱和失真。
当放大电路的工作点太低，使放大电路进入三极管的截止区工作而引起的非线性失真称为截止失真。
如图2所示。
由此可见，放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位。
图2 截止失真和饱和失真2、微变等效电路法下面介绍放大电路工作在小信号范围内时，利用微变等效电路来分析放大电路输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的方法。
（1）三极管的微变等效电路三极管是非线性元件，在一定的条件（输入信号幅度小，即微变）下可以用一个等效的线性电路来代替，从而把放大电路转换成等效的线性电路，使分析、计算大为简化。
下面以共射接法介绍三极管的微变等效电路。
图3 输入特性和输出特性首先来研究一下共射接法时三极管的输入／输出特性。
放大电路的动态分析(精)
求法：外加电压法
短路 RL开路，E S ，产生电流I 输出端外加电压 U
Ib 0
.
I
Ib
.
.
U ro (动 态 电 阻 ) I U I b 0 ro RC I
.
RC
RS
RB
rbe
U
.
ro RC是因为受控电流源的电 阻不是无穷大
uBE
即uBE 与iB成正比，定义 rbe为这两者之比
uBE rbe iB
UCE
ube ib
rbe称为三极管的输入电阻
rbe即为Q点的动态电阻
淮海工学院电子工程系
26( mV ) rbe 300 (1 ) I E ( mA)
单 位：
26( mV ) 或 者 rbe 300 I B ( mA)
RS
eS
ui
C1
iC
C2
uCE
RL u0
u BE
（2）根据 ui 的波形在输入特性曲线上作出 iB 的波形
uBE U BE ui U BE ube
uBE iB
淮海工学院电子工程系
iB ( A)
IB
IB
iB ( A)
Q1 Q
Q2
t
U BE
但当三极管的Q点合适时，如果 ui 很小，则可把Q等效。 该线性电路即为三极管的微变等效电路
淮海工学院电子工程系
1、晶体管的微变等效电路 观察晶体管的输入曲线 当ui 很小时，可认为Q点附近 的曲线段是一条直线
IB
i B ( A)
Q
i B
CC组态放大电路分析案例—动态分析
共集电路具有很低的输出电阻
hie ×
io
uo
ro
95/131
电流增益AI
i
AI
e ib
1
h fe
共集(CC)放大电路 hie
共集(CC)放大电路特点 1 输入阻抗高 2 输出阻抗低 3 电压增益近似为1 4 电流增益大
共集(CC)放大电路应用：
1带负载能力强，适 合 做放大电路的 输入级 和输出级。
CC组态放大电路分析案例 —动态分析
91/131
2.动态分析
hie
பைடு நூலகம்
共集(CC)放大电路交流通路
低频小信号等效电路
hie
hfeib
ie
92/131 共集(CC)放大电路交流通路
c b
e
低频小信号等效电路
hie
hfeib
ie
电压增益AU
AU
uo ui
= (1+hfe)ibRL' ibhie+(1+hfe)ibRL'
RL'=Re//RL
通常(1+hfe)RL'>>hie
=
(1+hfe) RL' <1 hie+(1+hfe) RL'
AU≈1
uo≈ui，输出跟随输入变化，所以CC放大电路又称射极跟随器。
93电/13流1增益AI
AI
ie ib
1
输入电阻
(1+hfe) (Re//RL)>>hie
ri
ui ib
hi e ( 1 hfe )R e // R L
2做两个电路的中间 级 做缓冲电路。
CC组态放大电路分析案例—动态分析
CC组态放大电路分析案例—动态分析h ie共集(CC)放大电路交流通路低频小信号等效电路2.动态分析h ieh fe i bi e共集(CC)放大电路交流通路 低频小信号等效电路电压增益A UoU i u A u (1+h fe )i b R L ' = i b h ie +(1+h fe )i b R L '(1+h fe ) R L '=h ie +(1+h fe ) R L 'R L '=R e //R L通常(1+h fe )R L '>>h ie<1 A U ≈1u o ≈u i ，输出跟随输入变化，所以CC 放大电路又称射极跟随器。
b c eh ieh fe i bi e93/131h ie 输入电阻r ir i 'ii bu r i =()L R //R h h e f e ie )(1++=r i '= R b //r i (1+h fe ) (R e //R L )>>h ie共集电路的输入电阻比共射的高。
输出电阻× u oi or ooo ou r i ==-i b [R s //R b + h ie ] -(i b + h fe i b ) =R s //R b + h ie1+h fe共集(CC)放大电路r oi o电流增益A IeI b 1i A i β==+h fe i bu o输入电阻 r ir i 'ii bu r i =()L R //R h h e f e ie )(1++=r i '= R b //r i共集电路的输入电阻比共射的高。
输出电阻r o ' o o ou r i ==-i b [R s //R b + h ie ] -(i b + h fe i b ) =R s //R b + h ie1+h fe 共集电路具有很低的输出电阻共集(CC)放大电路r 'o = R e //r oh ier o 'h ie×u oi o r or o94/131电流增益A I共集(CC)放大电路特点 （1）输入阻抗高 （2）输出阻抗低 （3）电压增益近似为1 （4）电流增益大共集(CC)放大电路应用： （1）带负载能力强，适合做放大电路的 输入级和输出级。
(14)放大电路的动态分析—图解法
模拟电子技术基础
2．当RL≠∞时
ui
VCC
RB
C1
RC
T
C2
RL
uo
(1) 放大电路的交流通路 交流通路画法 耦合电容短路 直流电压源短路
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
VCC
RB
C1
RC
ui
T
C2
RL
uo
交流通路
RC
ui
T
RB
RL
uo
上页
I CQ
Qo
交流负载线
P
b
N
O
式
U CEQ
uCE
在uCE — iC的坐标系中也表示一条直线，该直线称 为放大电路的交流负载线。
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
iC
交流负载线的特点：
直流负载线
I CQ
M
a Qo
交流负载线
P
b
N
a. 斜率为
b. 经过静态工作点Qo
O
U CEQ
uCE
c. 与横轴的交点为
模拟电子技术基础
(2) 如果静态工作点Q太低
iB
a
iB的波形图
已知Q a. 输 入 波 形
1
iB O
2
O
t
b
O
工作点的移动
uBE波形图
t 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
b. 输出波形
M
已知 iB
已知Q
iB
a
1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
iC/mA
ICQ
工作点在交流负 载线中点时的最 大输出电流幅度
iC/mA
3A
2
Q
1
0
ωt 0
5 10 VCEQ
iB=IBQ+ib =35+20sinωt (μA) 55uA
35uA
B 15uA
iB=0uA
15 20 vCE/V vCE/V
ωt
工作点在交流负载线中点时 的最大输出电压幅度
饱和失真：由于进入饱和区而产生的失真
本章从放大电路的交流通路入 手，在输入低频小信号的条件下， 器件用线性电路模型等效，然后用 电路原理中的一些方法，来分析和 计算放大电路的主要技术指标，所 以本章是电子电路分析的基础，要 求熟练掌握。
2.2.1 放大电路的动态性能指标
一、输入信号源和输出负载
1、输入信号源
适用于单端与地之间输入信号的 放大电路—单端信号源
如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围 (20Hz~20kHz)。
(5)最大不失真输出幅度
最大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产 生非线性失真的条件下，所能提供的最大输出电 压(或输出电流)的峰值，用Vom (或Iom)表示。 截止失真：由于进入截止区而产生的失真。
饱和失真：由于进入饱和区而产生的失真。
（2）输入信号的波形
① 正弦稳态信号 如音频信号，频率范围在几十赫至几十千赫的正弦 波。经话筒输出的音频信号幅度通常为几～几十毫 伏②Fra bibliotek慢变信号或直流信号
如由温度等非电量经传感器转换所得的信号，随时间变化 缓慢。
直流输入信号应看作是相对于零的变化，切勿与静态值相 混淆。
③ 瞬变信号
瞬变信号的特点是信号电压随时间变化很快。要求放大电 路有快速的瞬态响应。
2、放大电路的负载
放大电路的负载种类很多，对不同的负载， 要求有不同的指标输出。
只要求放大器有足够大的电压幅度输出，如放 大器负载是高内阻的电压表；
只要求放大器有足够大的输出电流，如放大器 负载是继电器线圈；
要求放大器有足够大的输出功率，即既要有 大的输出电压幅度，还要有尽量大的输出电流。 如低频功放的负载是扬声器，能放出响亮的声音。
信号源为电压源
信号源为电流源
适用于双端输入信号的放大电路—双端 信号源(对称信号源)
电桥处于平衡状态：
Va Vb 5V Va Vb 0V
受力后：
Va 5 Vb 4.98V
Va Vb 5 4.98 0.02V 20mV
反映了材料受力的大小
用于测量应力的电阻应变片电桥电路
集成运算放大器具有 双端对称输入的功能
二、放大电路的主要性能指标
(1)增益
又称放大倍数，衡量放大电路放大电
信号能力。最常用的是电压增益：
Av
Vo Vi
开路电压增益：负载开路（即RL=∞）时的电压增益。
源电压增益：
Avo
Voo Vi
Avs
Vo Vs
A&
V&o V&oo
V&oo V&i
A&o
RL Ro RL
分贝 增益常用分贝（dB)作为单位，1分贝＝1/10贝
Ri Ri Rs
Av
(3)输出电阻Ro 放大电路负载开路时从输出端看进去的等效电阻。
输出电阻Ro的大小，反映了放大电路带负载的能 力。Ro越小，则放大电路带负载能力越强，电路 输出越接近恒压源输出。
VO VOO IO RO
Vo
Voo
Ro =0 Ro小
Ro大
Io
放大电路负载特性
开路输出电压Voo
iC/mA
iC/mA
3
2
Q’ Q
1
80uA 70uA
50uA 35uA 30uA
0
ωt 0 5
10
iB=0uA
15 20 vCE/V
工作点偏高
饱和失真时 的电流波形
vCE/V
最大不失真输出幅度
饱和压降ωt
饱和失真时
饱和失真的原因是： ① 静态工作点偏高，
的电压波形 ② 输入信号幅度过大。
截止失真：由于进入截止区而产生的失真
放大倍数在高频段或低频段下降到中频段放大倍数 的1/ 2 (即0.707倍)时的频率分别称为上限频率和下 限频率（也称-3dB频率）。
-3dB频 率
20 lg
Avm 2
20 lg
Avm
3dB
上限频率：fH
下限频率：fL 通频带：
BW f H f L f H
通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应 能力越强。
输出电阻Ro的确定：
①分析电路时采用在输 出端反加等效信号源 的方法。
②在实验室采用测量的 方法。
Ro
Vo'
I
' o
Vs 0 RL
Vo
RL Ro RL
Voo
Ro
Voo V0
1RL
(4)通频带
当放大电路的信号频率很低或很高时，由于电路中 存在的电抗元件以及晶体管的结电容和极间电容的 影响，放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段 都要降低，只有在中频段范围内放大倍数为常数。
分析各变化量或交流分量之间的关系
iB f (vBE ) |vCE CONST
vBE f (iB,vCE )
全微分:
dvBE
vBE iB
vCE CONST
.diB
vBE vCE
.dvCE
iB CONST
rbe.diB 0
(1)输入回路b-e之
间等效为一动态
电阻rbe
。
vBE
rbe .iB
(2) 输出回路，集电极电流的变化ΔiC可以看作ΔiB 和ΔvCE分别单独变化时引起的。
……
(2)输入电阻Ri
输入电阻Ri是从放大电路输入端看进去的等效电阻， 定义为输入电压与输入电流之比。
Ri
Vi Ii
输入电阻反映了放大电路从信号源所汲取电压的能力。
Ri越大，则信号源内阻上的压降越小，放大电路所得 到的输入电压越接近信号源电压。
输入电阻影响源电压增益
Avs
Vo Vs
Vo Vi
Vi Vs
尔，源于功率增益的对数：
Ap (dB) 10 lgPo Pi
当用于电压增益时 ：
Av (dB) 10lg(Vo2 /Vi2 ) 20lgVo Vi
“ 0dB” 相当于 Av＝1；
“20dB”相当于 Av＝10； “40dB”相当于 Av＝100； “-20dB”相当于Av＝0.1 ； “-40dB”相当于Av＝0.01 ；
iC/mA
iC/mA
80uA
3
60uA
2
1
0
ωt 0 5
截止失真时的 电流波形
Q
35uA
Q’’ 15uA
10
15 20iB=v0CuEA/V
vCE/V
截止失真的原因是： ① 静态工作点偏低，ωt ② 小信号放大时，输 入信号幅度太大。
最大不失真输出幅度
截止失真时的 电压波形
2.2.2 半导体三极管和场效应管的低频小信号模型 一、三极管的低频小信号模型