02第二章 放大电路基础精品文档15页

第二章放大电路基础
一、基本要求：
1、认识三种组态放大电路，知道其特点及应用；
2、知道放大电路基本工作原理，认识单管共发射极
放大电路组成并会分析；知道静态工作点、输入电阻和输出电阻的概念及意义；
3、会测试和调整静态工作点，知道静态工作点与波形失真的关系
4、认识多级放大电路，认识放大电路的频率特性。

二、重难点：
1、重点：单管共发射极放大电路组成、分析及特性；
2、难点：放大电路原理，放大电路技术指标的理解。

三、例题：
例2.1电路如题2.1（a）图所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时V BEQ＝0.7V。

利用图解法分别求
出R L ＝∞和R L ＝3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压V om （有效值）。

解： 空载时：I BQ ＝20μA ，I CQ
＝2mA ，V CEQ ＝6V ；最
大不失真输出电压峰
值约为6-0.3=5.7V ，有
效值约为4.03V 。

带载时：I BQ ＝20μA ，I CQ ＝2mA ，V CEQ ＝3V ；最大不失真输出电压峰值约为 2.7V ，有效值约为
1.91V 。

例2.2在由NPN 型管组成的共射电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形
v o
+ V BB v CE /V
题2. 1图 (a) (b)
v CE /V 解题2. 1图 v CES
如题2.2图（a ）、（b ）、（c ）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除?
解：
(a)饱和失真，增大R b ，减小R c 。

(b)截止失真，减小R b 。

(c)同时出现饱和失真和截止失真，应增大V CC 。

例2.3若由PNP 型管组成的共射电路中，输出电压波形如题2.2图（a ）、（b ）、（c ）所示，则分别产生了什么失真？
解：
（a ）截止失真；（b ）饱和失真；（c ）同时出现饱和失真和截止失真。

例2.4电路如题2.4图(a)所示， 已知 ＝50，r be ＝1kΩ；V CC =12V ，R b1＝20kΩ, R b2＝10kΩ, R c ＝3kΩ, R e ＝2kΩ,
题2.2图
R s ＝1k Ω,R L ＝3kΩ,（1）计算Q 点；(2)画出小信号等效电路；(3)计算电路的电压增益A v ＝v o /v i 和源电压增益A vs ＝v o /v s ；输入电阻R i 、输出电阻R o 。

解：
（2）小信号等效电路如题2.4图(b)所示。

(3)75//-=-=be L c v r R R A β,Ω==k r R R R be b b i 87.0////21,Ω=≈k R R c o 3,
9.3487.0187.075-=+⨯-=+=k
k k R R R A A i s i v vs 例2.5电路如题2.5图所示，晶体管的β＝80，r be =1kΩ，V CC =15V 。

（1）求出Q 点；
（2）分别求出R L ＝∞和R L ＝3kΩ时电路的电压增益A v 、输入电阻R i 、输出电阻R o 。

v s R (a) 放大电路 (b)小信号等效电路
题2.4图
R v
解：
（1）求解Q 点：
（2）求解输入电阻和电压放大倍数：
① R L ＝∞时：
② R L ＝3kΩ时：
四、思考与练习题答案：
一、选择题（从选择答案中选择正确的内容回答） 2-1 三极管共射基本放大器中，基极电流增大，集电极电流跟着增大，但集电极电流达到某值后不能再增大，（1）这时三极管进入什么状态？（2）这时U CE 大还是小？
选择答案：（1）截止状态；饱和状态；放大状态。

（2）最大；最小；不最大不最小。

答：（1）饱和状态（2）这时U CE 最小
+ R v o
_
v s 题2.5图
2-2 NPN三极管共射基本放大器中，基极电流I B减小，集电极电流I C跟着减小，（1）I C最后减小到多少？（2）I C最小时，管子进入什么状态？（3）这时U CE约为多少？
选择答案：（1）负值；0；I CEO；I CBO。

（2）截止状态；饱和状态；放大状态；击穿状态。

（3）V CC；U CES；0.7V；0V。

答：（1）0（2）截止状态（3）V CC
2-3 如将A u=2×105用分贝数表示，等于多少（dB）？
选择答案：100lg2dB；100dB；50lg2dB；：100+20lg2dB；。

答：100+20lg2dB
2-4 在三极管共射基本放大电路中，如果调节R B使基极电位V B升高，此时集电极电流I C如何变化？集电极电位V C将如何变化？
选择答案：I C增大V C增大；I C增大V C减小；I C 减小V C增大；I C减小V C减小。

答：I C增大V C减小
2-5 写出三极管放大电路中，（1）常见的静态量（2）动态量。

选择答案：V CC ；U BE ；U S ；A u ；U CE ；I B ；U i ；Uo ；I E ；I C ；R i ；R o 。

答：（1）常见的静态量：V CC ；U BE；U CE ；I B；
I C；I E（2）动态量：U S ；A u；U i ；Uo；R i ；R o
2-6 三极管放大电路的静态工作点不合适，可能会出现什么问题？
选择答案：饱和失真；截止失真；双向失真；频率失真。

答：饱和失真；截止失真
2-7 电压放大器（1）输入电阻高好还是低好？输出电阻呢？（2）具体要求是什么？
选择答案：（1）输入电阻小好；输入电阻大好；输出电阻小好；输出电阻大好。

（2）R i>>R S ；R i<<R S；R O>>R L ；R O<<R L。

答：（1）输入电阻大好；输出电阻小好（2）R i>>R S；R O<<R L。

2-8 三极管低频微变等效电路适用的条件是什
么？
选择答案：低频小信号放大器；低频大信号放大器；高频小信号放大器；高频大信号放大器。

答：低频小信号放大器
2-9（1）基本放大电路有哪三种组态，（2）三种组态各有何特点？
选择答案：（1）共基极、共发射极和共集电极；共阳极、共阴极和共栅极。

（2）放大能力最强；有电压放大；有电流放大；无电压放大；无电流放大；输入电阻大；输入电阻小；输出电阻大；输出电阻小。

答：（1）共基极、共发射极和共集电极（2）共基极：有电压放大，无电流放大，输入电阻小，输出电阻大；共发射极：放大能力最强，有电压放大，有电流放大，输入电阻小，输出电阻大；共集电极：无电压放大，有电流放大，输入电阻大，输出电阻小2-10 放大电路频率很高和很低时，是什么因素使放大倍数下降？
选择答案：频率很高时受串联的耦合电容的影响；频率很高时受并联的等效电容（分布电容）的影
响；频率很低时受耦合电容的影响；频率很低时受分布电容影响。

答：频率很高时受并联的等效电容（分布电容）的影响；频率很低时受耦合电容的影响，，使放大倍数下降。

2-11（1）多级放大电路有哪三种耦合方式？（2）三种耦合方式各有什么特点？
选择答案：（1）阻容耦合；变压器耦合；直接耦合；光电耦合。

（2）前后级静态相互不影响；前后级静态相互有影响；零点漂移小；零点漂移大；只能放大交流信号；交流、直流信号均可放大；适合做集成电路；不适合做集成电路。

答：（1）阻容耦合；变压器耦合；直接耦合（2）阻容耦合：前后级静态相互不影响零点漂移小只能放大交流信号不适合做集成电路。

；变压器耦合：前后级静态相互不影响零点漂移小只能放大交流信号不
适合做集成电路；直接耦合：前后级静态相互有影响零点漂移大交流、直流信号均可放大适合做集成电路2-12 NPN管组成的基本放大电路中，在信号源
电压为正弦波时，调节基极电阻，测得输出电压波形如习题图2-12所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除？
选择答案：饱和失真与截止失真均发生；频率失真；截止失真；饱和失真。

将基极电阻减小；将基极电阻增大；将输入信号减小；将直流电源电压适当增大。

答：（a）饱和失真；将基极电阻增大（b）截止失真；将基极电阻减小（c）饱和失真与截止失真均发生；将输入信号减小，将直流电源电压适当增大。

2-13 试判断习题2-13图中各电路能否放大交流信号u i？为什么？（假设电路元件的参数是合适的）
习题图 2-13
选择答案：能，直流通路能保证发射结正偏、集电结反偏，交流通路能保证信号的输入和输出；不能，发射结得不到正向直流电压；不能，集电结没有反偏的直流电压；不能，输入端对交流短路，信号不能输入到三极管；不能，输出端对交流短路，信号不能输
出到负载。

答：（a）（d）能，直流通路能保证发射结正偏、集电结反偏，交流通路能保证信号的输入和输出（b）；不能，输出端对交流短路，信号不能输出到负载。

（c）不能，发射结得不到正向直流电压
二、分析计算
2-14习题图2-14的基本
放大器中，设晶体管β=100，
U BEQ= -0.2V，r bb′=200Ω。

（1）计算静态I BQ，I CQ和U CEQ。

并判断管子是否工作在放大
状态？
（2）若调节R B使输出电压波形出现图中所示失真，问晶体管产生了什么失真？要消除失真，一般怎样调整？
答案：（1）-0.02mA，-2mA，-4V。

管子是工作在放大状态。

（2）截止失真，调节R B，使R B阻值减小。

解：
∴管子是工作在放大状态
（2）PNP管放大电路中，输出波形底部失真是截止失真。

减小R B可改善这种失真。

2-15 分别画出习题图2-15所示两电路的直流通路，交流通路和微变等效电路。

习题图2-15
解：
2-16 分别指出习题图2-15电路名称、功能特点和用途。

解：(a)分压式共发射极放大器，放大能力强，输入电阻小，输出电阻大，常用作低频电压放大器。

(b)分压式共集电极放大器，有电流放大，无电压放大能力，输入电阻大，输出电阻小，常用在多级放大器的最前级，最后级或者中间，起联接作用。

2-17习题图2-17所示基本放大器中，设晶体管β=100，r bb′=200Ω，中频时C1，C2可忽略。

（1）计算静态时的I BQ，I CQ和U CEQ。

（2）计算晶体管的输入电阻r be的值。

（3）求出中频时的电压放大倍数u A ，
输入电阻R i 和输出电阻R o 。

答案：（1）0.015mA ，1.5mA ，5.5V 。

（2）1951Ω。

（3）-77，1.95 KΩ，3KΩ。

习题图2-17 习题图
2-18
解：
（2）Ω=⨯+≈++=19515
.12610120026)(1002r be E I β (3)be
L
r R u A 'β-= 其中R L ’是R C 和R L 并联 KΩ=5.1'L R ；
*2-18 习题图2-18所示电路，设硅三极管的β=50，其它参数如图，（1）估算静态工作点I BQ 、I CQ 、U CEQ ，并判断三极管是否在放大状态？（2）求中频电压放大倍数u A ∙
，输入电阻R i ，输出电阻R o 。

（3）若已知Us=10mV ，Rs=600Ω，试求Uo=？
答案：（1）17.4μA ，0.87 mA ，3.39V 。

三极管是放大状态。

（2）-27.4，1.82 K Ω，2K Ω。

（3）0.21V 。

解：
∵ 0.3
﹤V U CEQ 39.3=﹤6V
∴ 三极
管是放大状态
（2）824.126)1(300=++=E
be I r β
4.27//-=-=be L c v r R R A β 2-19 如习题图量输出电压u o 并观察其波形时，各测试仪器应如何连接，请作图。

(2)若要求测试静态工作点Q ，请设计测试步骤。

（u i 如何处理？需要用万用表的什么档?不用测电流，通过测哪些电压值从而测出或算出Q 点？）（3）若用内阻1M Ω的示波器测出u O 的波形失真分别如图2-19（b ）、（c ）、(d)所示，要改善失真，分别说明应怎样调节？(4)若在不失真的情况下测得U O =1.15V ，U i =10mV ，那么A u =？
习题图2-19
R U s
解：（1）
(2) ui 短接，用万用表的电压档，通过测电压值U BE ,U CE 从而算出I B ,I C
（3）（b ）饱和失真R BW 增大可以改善这种失真（c ）截止失真R BW 减小可以改善这种失真(d) 同时出现饱和失真和截止失真，将输入信号减小，将直流电源电压适当增大可以改善这种失真U ；
(4)
11510100015.1-=⨯-==i c v U U A。