基本放大电路的总结

基本放大电路的总结
问题一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？
问题二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？问题三、在下
图的共射电路中，Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？
问题四、如果用PNP型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何
考虑？直流负载线的方程式有何变化？
问题五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作点？
问题六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？
问题七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0？为什么经常说RL愈小，
电路负载愈大？
问题八、交流电阻和直流电阻区别何在？线性电阻元件有没有这两种电阻？为什么
rbe不能用于静态计算？
问题九、在的放大电路中，如果RL→∞(空载)，调节使电路在一定的时产生最大不
失真输出电压，问应为多大？怎样才能调到最佳位置？
问题十、在采用ＮＰＮ型管组成放大电路时，如何判断输出波形的失真是由于饱和还
是截止？如果彩ＰＮＰ型管，判断的结果又如何？
问题十一、对于图 (a)的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值，应该
怎样进行？
问题十二、一般认为放大电路的输入电阻Ri愈大愈好，但在某些情况下则要求
Ri小些。

这些是什么情况？
问题十三、“共射放大电路的交流输入量和输出量反相”，这种说法确切吗？
问题十四、在用微变等效电路求放大电路的输出电阻时，对受控电流源应该如何处理？
问题十五、共射放大电路的电压增益
管子是否可以提高放大电路的电压增益？。

选择电流放大系数β大的
答案如下：
一、在电子线路的分析计算中，哪些因素可以忽略，哪些因素不能忽略？
答：在电子线路的分析计算中，经常根据工程观点，采用近似的计算方法。

这是为了
简化复杂的实际问题，突出主要矛盾，使分析计算得以比较顺利地进行。

在这里，过分追
求严密，既无必要，也不可能。

但是，近似计算又必须是合理的，必须满足工程上对计算
精度的要求。

例如，在固定偏置的放大电路中，偏置电流
中如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,则相对于Vcc，在计算时完全可以略
去VBEQ，而认为
这样做，计算误差小于10%，满足工程要求。

但是，
如果是两个数值较大而又比较接近的电流之差：
此时第一个除式中
的VBEQ就不能忽略，而且两个除式的计算都要比较精确，要有较多的有效数字位数，否则会得出不合理的结果。

又如，在求两个电阻并联后的总电阻时，如
果一个电阻比另一个大10倍以上，则可认为总电阻近似等于较小的电阻，这样的近
似计算误差也不大于10%。

再如，在求放大电路的输出电阻时，管子的rec往往是和一个
比它小得多的电阻（例如RC）并联。

这时，因为rce>>Rc，在并联时rce就可略去，而
认为输出电阻RO≈Rc。

但是，在晶体管恒流源中，如果略去管子的rce，则恒流源的输出
电阻Ro→∞。

在这里，rce是和一个无限大的电阻并联，当然就不能略去。

一个电阻是否
可忽略，要看他和其他电阻相比所起作用的大小。

二、在放大电路中，交流信号源为什么要标出正、负（+、-）？
答：前面说过，放大电路的特点之一是交、直流共存。

直流电压和电流的方向（极性）是固定的，而交流电压和电流的方向（极性）是随时间变化的。

为了分析的方便，对交流
电压和电流要标出假定的正方向，即参考方向。

对交流电压，参考方向是以放大电路的输
入和输出回路的共同端（⊥）作为负（－）端，其它各点为正（+）端。

对交流电流，参
考方向则是ic、ib以流入电极为正，ie以流出电极为正。

对于微变等效电路中的受控源，受控量的参考方向取决于控制量的参考方向。

例如，对双极型三极管，当ib的参考方向
为从b极到e极时，ic的参考方向必为从c极到e极。

对场效应管，当id的参考方向为
Ｇ（＋）Ｓ（－）时，的参考方向为流入Ｄ极。

参考方向是电路分析的重要工具，必须正确理解和掌握。

三、Cb1和Cb2的作用是什么？它们两端电压的极性和大小如何确定？
答：弄清这个问题有助于真正理解放大电路的工作原理和交、直流共存的特点，也是初学者容易产生疑问的地方。

放大电路在静态(νi=0)和动态(νi≠0)时，各处的电压如上图所示。

对Cb1：在静态时，+Vcc通过Rb对它充电，稳态时，它两端的电压必然等于VBEQ，而通过它的直流电流为零。

电压极性是右正左负。

所以，它的作用之一是\隔断直流\，不使它影响信号源。

在动态时，如果电容量很大，而vi幅值很小，Cb1两端的电压将保持不变。

这样，Cb1两端的交流电压将为零，而全部Vi都加在管子的b-e结上，使VCE=VCBQ+vi所以，Cb1的另一个作用是\传送交流\，使交流信号顺利通过。

对Cb2情况相似。

在静态时，Vcc通过Rc对它充电。

稳态时，它两端的电压必然等VBEQ，极性是左正右负，而通过它的直流电流为零，所以RL上的电压
vo=0。

这是Cb2的隔直作用。

在动态时，如果电容量很大，Cb2两端的电压将
保持不变，仍为VBEQ。

这样，Cb2两端的交流电压将为零，而VCE=VCBQ+vce中的交流分量全部出现在RL上，即vo=vce。

这是Cb2的传送交流作用。

四、如果用PNP型三极管组成的共射电路，直流电源和耦合电容的极性应当如何
考虑？直流负载线的方程式有何变化？答：这里也有初学者容易产生混淆的问题。

在采用PNP型管时，首先电源的极性要反接，耦合电容（一般用电解电容器）的极性也要反接。

电路中IB、Ic和VCE的方向也要和NPN型管的相反。

这样，直流负载线的的方程式应为 -VCE=VCC-ICRC。

它的形式与采用NPN管时略有不同。

所以，建议放大电路中直流电压和电流的极性和方向以NPN管为准，对PNP管则全部反号。

这时，直流负载线的方程式仍为 VCE=VCC-ICRC，式中VCE、VCC、IC都为负值。

五、工作点是一个什么概念? 除了直流静态工作点之外，有没有交流动态工作
点？答：工作点是放大电路分析中一个十分重要的概念，它指的是电路中二极管或晶体管的工作状态，经常用它们极间的电压和流入电极的电流的大小来表示。

例如，二极管的VD、ID，三极管的VBE，ib，VCE，ic。

管子的工作状态和工作点分两类。

一类是不加交流输入信号，电路中只有直流量的工作状态和工作点，叫\静态\和\静态工作点\。

另一类是加了交流输入信号后，电路中直流和交流量共存
的工作状态和工作点。

此时，电路和管子中的电压和电流都随时间变动，所以叫\动态\和\动态工作点\。

前面说过，在直流电源、元件参数和管子特性（有时还包括负载电阻）确定之后，直流静态工作点只有一个。

而在交流动态时，工作点随交流输入信号在时间上不断变化，它的变化轨迹就是交流负载线。

在某一交流输入信号下，管子的交流动态工作点在交流负载线上的变化范围就是动态范围。

六、什么是管子的静态功耗？如果交流输入信号幅值较大，如何减小这一功耗？答：管子的静态功耗PVQ就是在静态时管子集电极上消耗的功率：PVQ=VCEQICQ。

为了减少这
一功耗，就要尽量降低管子的静态工作点Q。

但是，在交流输入信号幅度较大时，降低Q
点会使放大电路输出信号失真。

此时，可以采用新的电路组成方案来解决，如乙类推挽或
互补对称电路（见功率放大器）。

七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0？为什么经常说RL愈小，电路
负载愈大？
答：电路负载的大小是指负载上输出功率的大小。

在中频时，放大电路可以等效画成
交流空载输出电压与输出电阻的串联，如图所示，其中V∞是电路的空载输出电压，RO是内阻，RL是负载电阻。

不难求出，负载上的输出功率为
利用上式可求出Po为最
大值Pomax时，负载电阻RLo=Ro，而
这就是说，从RL=0到RL=PLO，电路的输出功率P0随RL的增
大而增大：从RL=PLO到RL→∞，P0则随RL的增大而减小，如图（b）所示。

放大电
路一般工作在RL>RLO=RO的情况，所以说负载电阻RL愈小，Po也就是电路负载愈大。

如
果RL→∞（空载）或RL=0（短路），则均有Po=0，是负载最小的情况。

八、交流电阻和直流电阻区别何在？线性电阻元件有没有这两种电阻？为什么
rbe不能用于静态计算？
答：对线性电阻元件，只要工作频率不太高，它的电阻是个常数。

也就是说，它在直
流工作和交流工作时电阻相同，没有直流（静态）电阻与交流（动态）电阻之分。

非线性
电阻元件则不然。

它的伏安特性I=f(V )不是直线，是曲线。

即使是在直流工作时，只要
电压和电流不同，或者说静态工作点不同，它的直流（静
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