第6讲 基本放大电路(四)
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6-放大电路中的反馈
s
1 F
ui
1 Rs
A uf
Uo U
1 F
R
' L
i
iu
A usf
U
U
o s
1 F ii
RL' Rs
与负载无关, 表明电压负反馈 稳定输出电压。
与总负载成线性关系，表明 电流负反馈稳定输出电流。
通常，Auf ( Ausf )、A、F、Af符号相同。
基于理想运放的 电压放大倍数的计算方法
关于理想运放
iN＝iP＝0－－虚断路
利用“虚短”、“虚断”求解电路
电压串联负反馈电路
uI
uN uP uI
虚短
i R1 i R2 uI R1
虚断
uO
uI R1
( R1
R2 )
Au
uO uI
1 R2 R1
利用“虚短”、“虚断”求解电路
电压并联负反馈电路
RL
虚短
虚地
uN uP 0
uO iIR2
在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串联反馈； 以电流的方式叠加，为并联反馈。
uF
iN iI iF
引入了并联反馈
uD uI uF
引入了串联反馈
分立元件放大电路中 反馈的判断
图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是正反馈 还是负反馈？若为交流负反馈，其组态为哪种？
Fii
IIf o
R5 R4 R5
A usf
UUo
i
1 F
ii
RL' Rs
(1 R4 ) R6L // R
R5
R1
分析
四种组态深度负反馈放大电路的电压放大倍数
1 F
ui
1 Rs
A uf
Uo U
1 F
R
' L
i
iu
A usf
U
U
o s
1 F ii
RL' Rs
与负载无关, 表明电压负反馈 稳定输出电压。
与总负载成线性关系，表明 电流负反馈稳定输出电流。
通常，Auf ( Ausf )、A、F、Af符号相同。
基于理想运放的 电压放大倍数的计算方法
关于理想运放
iN＝iP＝0－－虚断路
利用“虚短”、“虚断”求解电路
电压串联负反馈电路
uI
uN uP uI
虚短
i R1 i R2 uI R1
虚断
uO
uI R1
( R1
R2 )
Au
uO uI
1 R2 R1
利用“虚短”、“虚断”求解电路
电压并联负反馈电路
RL
虚短
虚地
uN uP 0
uO iIR2
在输入端，输入量、反馈量和净输入量以电压的方式叠加，为串联反馈； 以电流的方式叠加，为并联反馈。
uF
iN iI iF
引入了并联反馈
uD uI uF
引入了串联反馈
分立元件放大电路中 反馈的判断
图示电路有无引入反馈？是直流反馈还是交流反馈？是正反馈 还是负反馈？若为交流负反馈，其组态为哪种？
Fii
IIf o
R5 R4 R5
A usf
UUo
i
1 F
ii
RL' Rs
(1 R4 ) R6L // R
R5
R1
分析
四种组态深度负反馈放大电路的电压放大倍数
第6讲 放大电路的分析方法
交流通路
得： vCE = VCEQ+ ICQR L
图解分析 法
2.
通过图解分析，可得如下结论： 动态工作情况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 输入交流信号时的图解分析 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
理想二极管
利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。
2. 晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
• 在交流通路中可将晶体管看成 为一个二端口网络，输入回路、 输出回路各为一个端口。
u u BE f (iB， CE ) u iC f (iB， CE )
BJT的小信号建模
建立小信号模型的意义
在小信号情况下，对上两式取全微分得
dvBE diC vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB
dvCE
i C i B
VCE
diB
i C vCE
IB
dvCE
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT的小 信号建模
解：（1）
IB VCC VBE 12V 40uA Rb 300k
共射极放大电路
I C I B 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc I C 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 V 12V I B CC 120uA I C I B 80 120uA 9.6mA （2）当Rb=100k时， Rb 100k
得： vCE = VCEQ+ ICQR L
图解分析 法
2.
通过图解分析，可得如下结论： 动态工作情况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 输入交流信号时的图解分析 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
理想二极管
利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。
2. 晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
• 在交流通路中可将晶体管看成 为一个二端口网络，输入回路、 输出回路各为一个端口。
u u BE f (iB， CE ) u iC f (iB， CE )
BJT的小信号建模
建立小信号模型的意义
在小信号情况下，对上两式取全微分得
dvBE diC vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB
dvCE
i C i B
VCE
diB
i C vCE
IB
dvCE
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT的小 信号建模
解：（1）
IB VCC VBE 12V 40uA Rb 300k
共射极放大电路
I C I B 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc I C 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 V 12V I B CC 120uA I C I B 80 120uA 9.6mA （2）当Rb=100k时， Rb 100k
高二物理竞赛课件基本放大电路
IB的相反变化自动抑制IC的变化。
RB
调节原理
ICQ↑
IEQ↑
UEQ(=IEQRE)↑
RC
UCC RE
ICQ↓
IBQ ↓
UBEQ(= UBQ -UEQ)↓
工作点的计算：
I BQ
UCC U BE(on)
RB (1 )RE
ICQ I BQ
RE越大，调节作用越强，Q点 越稳定 。RE过大时， 因UCEQ 过小会使Q点靠近饱和区。
2、输入信号必须加在b－e回路：uBE对iC灵敏控制作用， 只有将信号加在发射结，才能得到有效放大。
3、合理通畅的直流和交流信号通路：一是保证稳定Q点， 二是尽可能减少信号损耗。
二、直流偏置电路 作用：在信号的变化范围内，晶体管处于正常放大状态。 偏置电路提供一个适合的静态工作点Q。 对偏置电路的要求是：
基本放大电路
基本放大电路
主要介绍以下内容：
放大器的组成原理和直流偏置电路 放大器图解分析方法 放大器的交流等效电路分析方法 共集电极放大器和共基极放大器 场效应管放大器 放大器的级联
组成原理和直流偏置电路
晶体管的一个基本应用就是构成放大器。所谓放大， 是在保持信号不失真的前提下，使其由小变大、由弱 变强。其实质是放大器件的控制作用，是一种小变化 控制大变化 。 基本放大器是指由一个晶体管构成的单级放大电路。
根据输入、输出回路公共端所接的电极不同，分为共射 极、共集电极和共基极放大电路。
一、基本放大器的组成原理
电容：隔直流通交流，使放
C1 +
+
C2
+
RC
+
大器的直流偏置与信号源和 负载相互隔离。
Rs
第六章《集成运算放大电路》
U od = U od 1 U od 2 = A u1 U id A u 2 ( U id ) = 2 A u 1 U id
U od 结论：差模电压放大倍数等于 结论： Ad = = A u1 半电路电压放大倍数。 半电路电压放大倍数。 2 U id
21
§6-3．差分放大电路
（2）共模输入方式
非线性区： 非线性区：
u o只有两种可能 : + U OM或 U OM
7
§6-2．集成运放中的电流源电路
( 一) 电 流 源 概 述
一、电流源电路的特点： 电流源电路的特点：
这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 这是输出电流恒定的电路。它具有很高的输出电阻。 BJT、FET工作在放大状态时 工作在放大状态时， 1、BJT、FET工作在放大状态时，其输出电流都是具有恒流特 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 性的受控电流源；由它们都可构成电流源电路。 在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 2、在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 镜象电流源、精密电流源、微电流源、 镜象电流源、精密电流源、微电流源、多路电流源等 电流源电路一般都加有电流负反馈。 3、电流源电路一般都加有电流负反馈。 电流源电路一般都利用PN结的温度特性， PN结的温度特性 4、电流源电路一般都利用PN结的温度特性，对电流源电路进 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。 行温度补偿，以减小温度对电流的影响。
差模输入信号为Ui1 － Ui2=2 Uid 差模输入信号为U
差模输入方式
定义： 定义：Ad=Uod/2Uid
20
§6-3．差分放大电路
A u1 U od 1 = U i1
U od 2 U i2
A u2 =
运算放大电路
比较器电路本身也有技术指标要求:如精度、 响应速度、传播延迟时间、灵敏度等，大部分 参数与运放的参数相同。在要求不高时可采用 通用运放来作比较器电路。如在A/D变换器电 路中要求采用精密比较器电路。 由于比较器与运放的内部结构基本相同，其 大部分参数(电特性参数)与运放的参数项基本 一样(如输入失调电压、输入失调电流、输入偏 置电流等)。
大学生电子设计大赛系列讲座
集成运算放大电路
物理系 葛汝明
运算放大电路
运算放大电路具有较高的输入阻抗，较大的负载能 力，很高的开环放大倍数，而芯片内部结构复杂， 而外部结构简单，所以得到广泛的应用，我们通常 无需了解其内部的结构，只需熟悉其管脚的排列和 一些基本的电气参数就可以应用了。但是，了解一 些基本的电路原理，也有助于更好的使用运算放大 电路。
Vo
反相比例运算电路
Rf R1
Vi
Af
Rf R1
基本运算原理电路图
2.同相比例运算： 由于：U+ = UI+ = I- = 0 由于反相输入端不再为 “虚地”点，且输入电流 Ii=0，故: IR = If 即：
Vo (1 Rf R1 )Vi
)
A f (1
Rf R1
3.反相加法运算电路：
4、偏置电路
偏置电路用于设置集成运放电路中各级放大电路的静态工 作点。与分立元件不同的是分立元件采用电压源供电，而 集成运放采用电流源电路为各级提供合适的集电极（或 发射极、漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工 作点，保证了其工作的条件。
集成运放的主要性能指标
1.差模开环放大倍数：AOd 2.共模抑制比：KCMR 3.差模输入电阻：RId 4.输入偏置电流：IIB 5.－3dB带宽: fH 6.输入失调电压及其温漂：UIO, dUIO/dT 7.输入失调电压及其温漂：IIO , dIIO/dT
第六章放大电路中的反馈
rof (1 Ao F )ro
6-22
电压负反馈的输出电阻
由以上分析可以看 出，负反馈能改善 和影响放大电路多 方面的性能，改善 与影响的程度均与 反馈深度 (1 Ao F ) 有 关。
图6-23
电流负反馈的输出电阻
22
6.5 正确引入负反馈的原则 负反馈能改善放大电路和的多方面性能。为了提高放 大电路某方面的性能，可按以下原则进行。 1.欲稳定直流量(如静态工作点)，应引入直流负反馈。
.
Ui Ui U f
'
.
.
.
知，希望 U 恒定，即 RS 0 ，则 U f 的变化全部体现在 i
.
.
U i ' 上，其反馈效果显著，否则反馈作用无从体现。因此，对于串联负反
馈，信号源近似为恒压源处理。
二、电流串联负反馈
.
图6-9为电流串联负反馈组态的方块图。其中 Aiu 的含义为输出的电流 I o . （假设方向由上而下流经 RL ）与静输入电压 U i' 的比值。 12
4
(a)负反馈 图6-3 正、负反馈
(b)正反馈
5
6.2
反馈放大电路的方块图及闭环放大倍数的 一般表达
一、定义：
图6-5 负反馈放大电路的方块图表示法
6
X 图中， 表示一般信号量，可能是电压，也可能是电流。 表示输入量， 表示输出量， 表示净输入量， 表 Xf Xo Xi X i' 示反馈量。 表示基本放大电路的传输系数，称开环增益，即不 A 考虑反馈作用时的增益， 定义为输出量 与净输入量 X i' Xo A 的比值。 定义为输出量 与总输入量 的比值。 表示反馈 Xi Xo F Af 网络的传输系数，称反馈系数，它定义为反馈量 与 Xf 反馈网络的输入量 的比值。
6-22
电压负反馈的输出电阻
由以上分析可以看 出，负反馈能改善 和影响放大电路多 方面的性能，改善 与影响的程度均与 反馈深度 (1 Ao F ) 有 关。
图6-23
电流负反馈的输出电阻
22
6.5 正确引入负反馈的原则 负反馈能改善放大电路和的多方面性能。为了提高放 大电路某方面的性能，可按以下原则进行。 1.欲稳定直流量(如静态工作点)，应引入直流负反馈。
.
Ui Ui U f
'
.
.
.
知，希望 U 恒定，即 RS 0 ，则 U f 的变化全部体现在 i
.
.
U i ' 上，其反馈效果显著，否则反馈作用无从体现。因此，对于串联负反
馈，信号源近似为恒压源处理。
二、电流串联负反馈
.
图6-9为电流串联负反馈组态的方块图。其中 Aiu 的含义为输出的电流 I o . （假设方向由上而下流经 RL ）与静输入电压 U i' 的比值。 12
4
(a)负反馈 图6-3 正、负反馈
(b)正反馈
5
6.2
反馈放大电路的方块图及闭环放大倍数的 一般表达
一、定义：
图6-5 负反馈放大电路的方块图表示法
6
X 图中， 表示一般信号量，可能是电压，也可能是电流。 表示输入量， 表示输出量， 表示净输入量， 表 Xf Xo Xi X i' 示反馈量。 表示基本放大电路的传输系数，称开环增益，即不 A 考虑反馈作用时的增益， 定义为输出量 与净输入量 X i' Xo A 的比值。 定义为输出量 与总输入量 的比值。 表示反馈 Xi Xo F Af 网络的传输系数，称反馈系数，它定义为反馈量 与 Xf 反馈网络的输入量 的比值。
第一章 基本放大电路
2.实验电路 以下是说明晶体管的放大原理和其中的电流分 配的实验电路. IC
IB
A
mA
+ + V UCE + EC
RB
V UBE – 输出回路 输入回路 – – + – EB 共发射极放大电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
3. 各电极电流关系及电流放大作用
IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
带正电
空穴
价电子
温度愈高，晶体中产生 的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，有空穴的原子吸引相邻原子的价电子 来填补空穴，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空 穴的运动（相当于正电荷的移动）。
本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出 现两部分电流
(1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
P
IR
内电场 外电场
N
–
内电场被加 强，少子的漂 移加强，由于 少子数量很少， 形成很小的反 向电流。
+
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。 温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。
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PN结具有单向导电性
正偏时，结电阻小，正向电流大——导通
例1：
+ ui –
R D + uo –
已知： 二极管是理想的，
ui 10sin t V, E 5V, R 1K
试画出 uo 波形。
二极管的用途： 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。
E
ui
E
第6讲 微变
u
e
•
rbe
•
线性电路
三极管的微变等效电路
rbe
b
iB
iC
+
c
u
CE
e
rbe
β∆iB
rbe
β iB
b
iB
c
b
iB
iC
iC
+
c
u
CE
e
关于微变等效电路的几点说明：
1）在微变等效电路中未考虑电容影响，因此只 适用于低频。 2）微变等效电路只适用于放大区内且输入信号 足够小。
3）微变等效电路只能用来进行动态分析，不能 计算静态工作点。
+Ucc RB 200K Rc 2K C2 + RL UO 2K Rc RB ICQ IBQ RE1 RE2 b Ib RB . Ie rbe . β Ib c + RC . Uo _
UCEQ
IE
C1 RE1 + 500 Ui RE2 － 1.1K
-
Ii + . Ui _
图1
e
RE1 ┻
RL
例2：估算1）上题中的最大不失真输出电压幅值Uo（max） （设饱和电压为1伏）。2）最大输入电压幅值Ui（max）及 最大基极电流交流分量幅值Ib（max）。
解：根据上题，已知Ic的值，另根据直流通路可知UCE的 值。得到静态工作点Q。画出交流通路，求出交流负载线， 可得到最大不失真输出电压幅值Uo（max）
+ ui RB RE1
ic
Q RL
uo Rc -
4）考虑信号源内阻时的电压放大倍数的计算。 Ui=Us*ri/(Rs+ri) Aus=Uo/Us
基本放大电路
第二章 基本放大电路2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标 2.1.1 放大的概念以扩音机为例说明一下问题： 如图2.1.1所示：一、 放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
二、 电子电路放大的基本特征是功率放大。
三、 放大电路组成的必要条件是存在能够控制能量的元件，即有源元件。
四、 放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
五、 放大电路的测试信号为正弦波，因为任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号的叠加。
2.1.2 放大电路的性能指标一、 放大电路示意图：（图2.1.2）任何一个放大电路都可以看成一个两端口网络，解释放大电路作为负载相当于一个电阻，作为前级相当于电源。
二、 放大倍数i u uu U U A A 0== i i ii I I A A 0== i ui I U A 0= iiu U I A 0= 注： （1）在实测时，只有在不失真的情况下才有意义。
（2）当输入信号为缓慢变化量或直流变化量时，输入、输出量都用△表示，如：I u ∆、I i ∆。
三、 输入电阻 iii I U R =四、 输出电阻 （图2.1.3） L R U U R ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=10'00，0U 与0U '分别代表空载和带负载时的输出电压的有效值。
解释输入、输出电阻在多级放大电路中的作用。
五、 通频带（图2.1.4）1． 通频带产生原因：放大电路中存在电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件。
2． 通频带的定义：L H bw f f f -= 上限截止频率、下限截止频率。
3． 通频带的意义：用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
4． 通频带的宽窄根据实际情况而定。
六、 非线性失真系数1． 产生原因：放大器件具有非线性特性，线性放大范围有一定的限度，当输入信号幅度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。
2． 定义：输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比，+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=213212A A A A D七、 最大不失真输出电压1． 定义：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。
第六章晶体放大电路
IB =80uA
集电极电流通过集
IB =60uA
电结时所产生的功耗，
IB =40uA
PC= ICUCE < PCM
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
（3）反向击穿电压
BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种：
① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般1伏以下～几伏。 ② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般为几十伏～上千伏。
当UB > UE , UB > UC时，晶体管处于饱和区。
当UB UE , UB < UC时，晶体管处于截止区。
C
晶体管
C
T1 T2 T3
T4
N
基极直流电位UB /V 0.7 1 -1 0
B
B
P
发射极直流电位UE /V 0 0.3 -1.7 0
N
集电极直流电位UC /V 5 0.7 0
15
E
工作状态
（2）V1=3V， V2=2.7V， V3=12V。 鍺管，1、2、3依次为B、E、C
符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。 uA 小写字母、大写下标，表示全量。
ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
uA
全量
ua
交流分量
UA直流分量
t
6.3 双极型晶体三极管放大电路
6.3.1 共发射极基本放大电路
能够控制能量的元件
放大的基本要求：不失真——放大的前提
判断电路能否放大的基本出发点
放大电路的主要技术指标 1.放大倍数——表示放大器的放大能力
《模拟电子技术基础》第6章 集成运算放大器
RF R RF [ R1 (R2 // R ')uI1 R2 (R1 // R ')uI2 ] RF R R1 R1 (R2 // R ') R2 R2 (R1 // R ')
RF Rn
( RP R1
uI1
RP R2
uI2 )
当 R1 R2 R Rp Rn
uO
RF R
(uI1
uI2 )
t /ms
-2
0
-2
12 34 5
t /ms
uO /V
uO /V
12345 0 -1
t /ms
12345
0
t /ms
-2
-1
-2
输入方波不完全对称，导致输出偏移，以致饱和。 旁路电阻只对直流信号起作用，对交流信号影响要尽量小。
积分电路应采用失调电压、偏置电流和失调电流较小的运放，并在同相输 入端接入可调平衡电阻；选用泄漏电流小的电容，可以减少积分电容的漏电流 产生的积分误差。
iR
iD
uI R
uO uD
由二极管的伏安特性方程：
uo
iD
ISexp
uD UT
对数运算电路
uO
UTln
iD IS
U T ln
uI RI S
只有uI>0时，此对数函数关系才成立。
6.6 对数和指数运算电路
6.6.2 指数运算电路
将对数运算电路中的二极管VD和电阻R互换，可得指数运算电路。
uP
A
uN
uO
UoM 非线性区
uo
+Uom
uO
O
uId =uP -uN
非线性区 uId
非线性区 0
第四章：场效应管及放大电路讲解
iD
vGS 0 VT
(1-34)
模拟电子
输出特性曲线 iD
vGS>0
0
v DS
(1-35)
耗尽型N沟道MOS管的特性曲线
模拟电子
耗尽型的MOS管VGS=0时就有导电沟道， 加反向电压才能夹断。
iD
转移特性曲线
vGS VT 0
(1-36)
模拟电子
输出特性曲线 iD
vGS>0
vGS=0
vGS<0
P NN
P沟道结型场效应管 D
G
S源极
S
(1-6)
模拟电子
（2）工作原理（以P沟道为例） VDS=0时
PN结反偏，
VGS越大则耗
D
尽区越宽，导 电沟道越窄。G
P
VDS
NN
VGS S
(1-7)
VGS越大耗尽区越 宽，沟道越窄， 电阻越大。
G
但 尽区当宽VG度S较有V小限DS时=，0，时模存耗拟电子 在导电沟道。DS间 D 相当于线性电阻。
Vgs
-
gmVgs
s
+
Rg2
R RL Vo -
(1-56)
中频电压增益
模拟电子
Vo gmVgs (R // RL )
Vgs Vi Vo
Vo gm (Vi Vo )( R // RL )
A Vm
Vo Vi
gm (R // RL ) 1 gm (R // RL )
Rg2 47k
Rg1 2M
Rd 30k
d
g
Rg3
s
10M
R
2k
(最新整理)第6讲放大电路的分析方法wang
RC IB IC
+UCC +
IC IB 3 7 .5 0 .0 4 m A 1 .5 m A U+B–ETU–CE
UC EUC CICRC
121.54V6V
注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC 由KVL可得：
RB
RC IB IC
+
U C CIB R B U B EIE R E
适，晶体管进入截
• 截止失真
止区或饱和区工作， 将造成非线性失真。
Q'
Q设置过低，
t
截止失真是在输入回路首先产生失真！ 消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。
• 饱和失真
若Q设置过高
晶体管进入饱 和区工作，造成 饱和失真。
饱和失真产生于晶体管的输出回路！
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
5. 放大电路输出电阻的计算
放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信
号源，可以将它进行戴维南等效，等效电源的内阻即为放
大电路的输出电阻。
RS
E
+ S_
Au 放大 电路
+
RL _U o
输出电阻是 动态电阻，与 负载无关。
ro
定义：
输 出 电 阻 Ro ：UIoo
E
+
o_
+
RL _U o
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路
rbe
60
4. 放大电路输入电阻的计算
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。
(完整版)基本放大电路计算题,考点汇总
第6章-基本放大电路-填空题：1．射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1，输入电阻高、输出电阻低。
2．三极管的偏置情况为发射结正向偏置，集电结正向偏置时，三极管处于饱和状态。
3．射极输出器可以用作多级放大器的输入级，是因为射极输出器的。
（输入电阻高）4．射极输出器可以用作多级放大器的输出级，是因为射极输出器的。
（输出电阻低）5．常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大电路。
6．为使电压放大电路中的三极管能正常工作，必须选择合适的。
（静态工作点）7．三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点，即计算、、三个值。
（I B、I C、U CE）8．共集放大电路（射极输出器）的极是输入、输出回路公共端。
（集电极）9．共集放大电路（射极输出器）是因为信号从极输出而得名。
（发射极）10．射极输出器又称为电压跟随器，是因为其电压放大倍数。
（电压放大倍数接近于1）11．画放大电路的直流通路时，电路中的电容应。
（断开）12．画放大电路的交流通路时，电路中的电容应。
（短路）13．若静态工作点选得过高，容易产生失真。
（饱和）14．若静态工作点选得过低，容易产生失真。
（截止）15．放大电路有交流信号时的状态称为。
（动态）16．当时，放大电路的工作状态称为静态。
（输入信号为零）17．当时，放大电路的工作状态称为动态。
（输入信号不为零）18．放大电路的静态分析方法有、。
（估算法、图解法）19．放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。
20．放大电路输出信号的能量来自。
（直流电源）二、计算题：1、共射放大电路中，U CC=12V，三极管的电流放大系数β=40，r be=1KΩ，R B=300KΩ，R C=4KΩ，R L=4K Ω。
求（1）接入负载电阻R L前、后的电压放大倍数；（2）输入电阻r i输出电阻r o解：（1）接入负载电阻R L前：A u= -βR C/r be= -40×4/1= -160接入负载电阻R L后：A u= -β(R C// R L) /r be= -40×(4//4)/1= -80（2）输入电阻r i= r be=1KΩ输出电阻r o = R C=4KΩ2、在共发射极基本交流放大电路中，已知U CC = 12V，R C = 4 kΩ，R L = 4 kΩ，R B = 300 kΩ，r be=1K Ω，β=37.5 试求：（1）放大电路的静态值（2）试求电压放大倍数A u。
4_1三极管及其基本放大电路PPT课件
一．放大原理
三极管工作在放大区：
发射结正偏，
集电结反偏。
放大原理：
VBB
UI
•
Ui
→△UBE
→△IB →△IC（b△IB
）
•
→△UCE（-△IC×Rc）→ Uo
电压放大倍数：
•
•
Au =
Uo
•
Ui
+VCC （ +12V）
RC
IC +△IC
B C Rb 1 E IB +△IB
3
T2 U CE
+△U CE
AU=UO/UI（重点）
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
RS ii
uS ~
ui
信号源 输入端
等效电阻
Ri
Au
输出端
输入电阻：
Ri=ui / ii
一般来说， Ri越大越好。 （1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 （2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。
+
UO
U BE +△U BE
-
模 拟电子技术
ui
+VCC（+12V）
O
t
RC IC +△IC
iB
Rb 1
3 T2
+
VBB
IB +△IB
UCE +△U CE UO
IBQ O
t
UI
UBE+△U BE
-
iC ICQ
符号说明
uBE = U BE ube
第6讲 多级放大电路 差分放大电路
二、差分放大电路
1、基本电路： 、基本电路：
零点漂移 零输入 零输出 理想对称
信号特点？ 信号特点？ 能否放大？ 能否放大？
信号 特点？ 特点？
典型 电路
1、克服零点 、 漂移； 漂移； 2、零输入零 、 输出。 输出。
2) Q点：令uI1= uI2=0 点
I BQ1 = I BQ 2 = I BQ I CQ1 = I CQ 2 = I CQ I EQ1 = I EQ 2 = I EQ U CQ1 = U CQ 2 = U CQ uO = U CQ1 − U CQ 2 = 0
第三章 多级放大电路
重点： 一、不同耦合方式的特点及适用场合 二、多级放大电路的动态分析 三、差分放大电路及其分析方法 四、互补输出级的工作原理
§3.1
耦合方式
Q1合适吗？ 合适吗？
稳压管 伏安特性
一、直接耦合
能够放大变化缓慢 的信号，便于集成化， 的信号，便于集成化， Q点相互影响，存在 点相互影响， 点相互影响 零点漂移现象。 零点漂移现象。 对哪些动态参 数产生影响？ 数产生影响？ 若要U 若要 CEQ＝5V， ， 则应怎么办？ 则应怎么办？
为什么？
∆uOd 差模放大倍数 Ad = ∆uId ∆uId = ∆iB ⋅ 2( Rb + rbe ) ∆uOd RL = −∆iC ⋅ 2( Rc ∥ ) 2
RL β ( Rc ∥ ) 2 Ad = − R b + rbe R i = 2( R b + rbe ) Ro = 2 Rc
5) 动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 动态参数：
4) 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号。 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号。 即uI1= -uI2= uId/2。 。
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6
Ri与负载有关！
——输出电阻的分析 Ro
令Ui为零，保留Rs，在输出端加Uo，产生Io, Ro U o I o 。
Uo Uo Ro I o I Re I e Uo Uo Uo (1 ) Re Rb rbe Rb rbe 1
Ro与信号源内阻有关！ 从射极看基极回路电阻，被减 小到（1+β）倍
Ro Rc
特点：无电流放大能力； 电压放大倍数与容阻耦合共射放大电路相同，放大电压； 输出电压与输入电压同相；输入电阻小；输出电阻与共射 相当；频带宽
12
例2.5.2 在所示电路中，Re=300 Ω; Rc=5KΩ,晶体管的β=100 ，rbe=1kΩ, 。试估算 Au 、Ri和Ro
Rc 100 5 16 rbe (1 ) Re 1 101 0.3
静态工作点
10
2. 动态分析
E B C E B C
电路
交流通路
等效小信号模型
在交流通路中，基极是输入回路和输出回路的公共端
11
Uo I c Rc Rc Au R I r Ui Ie e rbe (1 ) Re b be
U i U i I e Re I b rbe rbe Ri Re Ii Ie Ie 1
输出回路
I BQ I EQ
VCห้องสมุดไป่ตู้ UCEQ I EQ Re
I BQ VBB U BEQ Rb (1 ) Re
静态工作点
直流通路
I EQ (1 ) I BQ U CEQ VCC I EQ Re
4
（2）动态分析
E B
——电压放大倍数
Au
C
交流通路
交流小信号模型
5
——输入电阻的分析 Ri
RL
U i U i I b ( Rb rbe ) I e Re Ri Ii Ib Ib Ri Rb rbe (1 ) Re 带负载电阻后
从基极看Re，输入电阻 被增大到（1+β）倍 输入电阻增大
Ri Rb rbe (1 )(Re // RL )
8
(2)动态分析(等效小信号模型)
UT 26 rbe r 'bb (100 50 ) 1426 I CQ 1
Au (1 ) Re (1 50) 5 0.94 Rb rbe (1 ) Re 15 1.43 (1 50) 5
I e Re Uo Au U i I b ( Rb rbe ) I e Re (1 ) Re Rb rbe (1 ) Re
Ui> Uo 故称之为射 极跟随器
若（＋）Re Rb rbe，则 Au 1 1 ，即 Uo Ui 。 虽然 | Au | 1 无电压放大能力，但输出电流远大于输入电流 I e I b 依然具有功率放大作用
I BQ VBB U BEQ Rb (1 ) Re 6 0.7 mA 0.0196 mA 15 (1 50) 5
I EQ (1 )I BQ (1 50) 0.0196 1mA mA
UCEQ VCC I EQ Re 12 1 5 7V
uBE Uon
令
Ui 0 发射结电位 U EQ U BE
UCQ VCC U Rc VCC ICQ RE
集电结电位
I EQ
I BQ
VBB U BEQ Re
I EQ 1
U CEQ U CQ U EQ VCC I CQ Rc U BEQ
Ri Rb rbe (1 ) Re 15 1.43 51 5 271 K
Ro Re ∥ Rb rbe Rb rbe 15 1.43 103 320 1 1 51
9
二、基本共基放大电路 1. 静态分析
E B C
晶体管应工作在放大区 VCC提供集电结反偏电压
Au
rbe 1 Ri Re 300 310k 1 101
Ro Rc 5k
13
三、三种接法的比较 1.共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流， 输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频 电压放大。 2.共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。 输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点 ，常用于多级放大的输入级和输出级。 3.共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输 入电阻小，频率特性最好，常用于宽频带放大电路
共射
共集
共基
2
1.基本共集放大电路
（1）电路的组成
电路 晶体管应工作在放大区
直流通路
交流通路
uBE U on , uCE uBE
在交流通路中，集电极是输入回路和输出回路的公共端
ui I BQ iE ( Re )uo 输出电压由发射极获得，射极输出器
3
（2）静态分析 输入回路
VBB I BQ Rb U BEQ I EQ Re I BQ Rb U BEQ (1 ) I EQ Re
Re ∥
特点：输入电阻大，输出电阻小；索取电流小而负载能力强；
用于多级放大电路的输入级和输出级；连接两电路，起缓冲作用
7
例2.5.1 在所示电路中，已知VBB=6V,VCC=12V, Rb=15KΩ,Re=5K Ω;晶体管的UBEQ=0.7V，rbb’=100 Ω,β=50 。试估算Q点、 、Ri和Ro Au (1)估算Q点(静态分析)
第6讲 放大电路基础（四）
教学内容：
晶体三极管放大电路的三种基本接法
基本共集放大电路 基本共基放大电路 三种接法的比较
1
2.5
晶体三极管放大电路的三种 基本接法
•晶体管组成的基本放大电路有： •组成原则和分析方法完全相同 共射：以发射集为公共端 •但动态参数不同 共集：以集电极为公共端 共基：以基极为公共端
14
习题
2.17 2.18
15
Ri与负载有关！
——输出电阻的分析 Ro
令Ui为零，保留Rs，在输出端加Uo，产生Io, Ro U o I o 。
Uo Uo Ro I o I Re I e Uo Uo Uo (1 ) Re Rb rbe Rb rbe 1
Ro与信号源内阻有关！ 从射极看基极回路电阻，被减 小到（1+β）倍
Ro Rc
特点：无电流放大能力； 电压放大倍数与容阻耦合共射放大电路相同，放大电压； 输出电压与输入电压同相；输入电阻小；输出电阻与共射 相当；频带宽
12
例2.5.2 在所示电路中，Re=300 Ω; Rc=5KΩ,晶体管的β=100 ，rbe=1kΩ, 。试估算 Au 、Ri和Ro
Rc 100 5 16 rbe (1 ) Re 1 101 0.3
静态工作点
10
2. 动态分析
E B C E B C
电路
交流通路
等效小信号模型
在交流通路中，基极是输入回路和输出回路的公共端
11
Uo I c Rc Rc Au R I r Ui Ie e rbe (1 ) Re b be
U i U i I e Re I b rbe rbe Ri Re Ii Ie Ie 1
输出回路
I BQ I EQ
VCห้องสมุดไป่ตู้ UCEQ I EQ Re
I BQ VBB U BEQ Rb (1 ) Re
静态工作点
直流通路
I EQ (1 ) I BQ U CEQ VCC I EQ Re
4
（2）动态分析
E B
——电压放大倍数
Au
C
交流通路
交流小信号模型
5
——输入电阻的分析 Ri
RL
U i U i I b ( Rb rbe ) I e Re Ri Ii Ib Ib Ri Rb rbe (1 ) Re 带负载电阻后
从基极看Re，输入电阻 被增大到（1+β）倍 输入电阻增大
Ri Rb rbe (1 )(Re // RL )
8
(2)动态分析(等效小信号模型)
UT 26 rbe r 'bb (100 50 ) 1426 I CQ 1
Au (1 ) Re (1 50) 5 0.94 Rb rbe (1 ) Re 15 1.43 (1 50) 5
I e Re Uo Au U i I b ( Rb rbe ) I e Re (1 ) Re Rb rbe (1 ) Re
Ui> Uo 故称之为射 极跟随器
若（＋）Re Rb rbe，则 Au 1 1 ，即 Uo Ui 。 虽然 | Au | 1 无电压放大能力，但输出电流远大于输入电流 I e I b 依然具有功率放大作用
I BQ VBB U BEQ Rb (1 ) Re 6 0.7 mA 0.0196 mA 15 (1 50) 5
I EQ (1 )I BQ (1 50) 0.0196 1mA mA
UCEQ VCC I EQ Re 12 1 5 7V
uBE Uon
令
Ui 0 发射结电位 U EQ U BE
UCQ VCC U Rc VCC ICQ RE
集电结电位
I EQ
I BQ
VBB U BEQ Re
I EQ 1
U CEQ U CQ U EQ VCC I CQ Rc U BEQ
Ri Rb rbe (1 ) Re 15 1.43 51 5 271 K
Ro Re ∥ Rb rbe Rb rbe 15 1.43 103 320 1 1 51
9
二、基本共基放大电路 1. 静态分析
E B C
晶体管应工作在放大区 VCC提供集电结反偏电压
Au
rbe 1 Ri Re 300 310k 1 101
Ro Rc 5k
13
三、三种接法的比较 1.共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流， 输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频 电压放大。 2.共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。 输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点 ，常用于多级放大的输入级和输出级。 3.共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输 入电阻小，频率特性最好，常用于宽频带放大电路
共射
共集
共基
2
1.基本共集放大电路
（1）电路的组成
电路 晶体管应工作在放大区
直流通路
交流通路
uBE U on , uCE uBE
在交流通路中，集电极是输入回路和输出回路的公共端
ui I BQ iE ( Re )uo 输出电压由发射极获得，射极输出器
3
（2）静态分析 输入回路
VBB I BQ Rb U BEQ I EQ Re I BQ Rb U BEQ (1 ) I EQ Re
Re ∥
特点：输入电阻大，输出电阻小；索取电流小而负载能力强；
用于多级放大电路的输入级和输出级；连接两电路，起缓冲作用
7
例2.5.1 在所示电路中，已知VBB=6V,VCC=12V, Rb=15KΩ,Re=5K Ω;晶体管的UBEQ=0.7V，rbb’=100 Ω,β=50 。试估算Q点、 、Ri和Ro Au (1)估算Q点(静态分析)
第6讲 放大电路基础（四）
教学内容：
晶体三极管放大电路的三种基本接法
基本共集放大电路 基本共基放大电路 三种接法的比较
1
2.5
晶体三极管放大电路的三种 基本接法
•晶体管组成的基本放大电路有： •组成原则和分析方法完全相同 共射：以发射集为公共端 •但动态参数不同 共集：以集电极为公共端 共基：以基极为公共端
14
习题
2.17 2.18
15