第2章 基本放大电路

I BQ
VCC U BEQ Rb 2


U BEQ Rb1
(2.2.2a )
I CQ βI BQ βIBQ U CEQ VCC I CQ R C
(2.2.2b) (2.2.2c)
（2）阻容耦合
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路 (a)电路 (b)输入回路等效电路
在电子电路中起连接作用的电容称为耦合电容。
图2.3.4 基本共射放大电路
1.输入回路图解分析，如图2.3.5(a)所示。
输入回路负载线 uBE=VBB-iBRb (2.3.1)
斜率
-1/Rb
uBE=VBB-iBRb与 iB f (u BE ) u CE 常数 的交点就是Q(UBEQ，IBQ)点
1.输出回路图解分析，如图2.3.5(b)所示。
u CE U CEQ u o U CEQ i c ( R c R L ) U CEQ I CQ R 'L i C R 'L
称为交流负载线。 当RL=∞时，交流负载线 与直流负载线重合。 图2.3.10 直流负载线和交流负载线
交流负载线画法：
过Q点，斜率为
或过Q点及 U CEQ I CQ ( RC RL ),0 点
图2.2.3 基本共射放大电路的波形分析
2.2.4 放大电路的组成原则 一、组成原则P82 二、常见的两种共射放大电路 （1）直接耦合 优点： 输入信号、直 流电源、输出信号共地， 以防止干扰；可放大缓 慢变化的信号和快速变 化的交流信号。 缺点： Rb1上有信号 损失，使放大倍数下 降。
图2.2.4 直接耦合共射放大电路
最大不失真电压，其峰值等于：
(U CEQ U CES )与I CQ (R C R L )中的小者

- 1 ( RC RL )

[例2.3.1]p93
图2.3.11 例2.3.1图
2.3.3等效电路法
一、晶体管的直流模型及静态工作点的估算法
图2.3.12 晶体管的直流模型
二、晶体管的共射h参数等效模型 1. h参数等效模型的由来
图2.2.1电路的直流通路如图2.3.1(a)所示、交流 通路如图2.3.1(b)所示。
图2.3.1 图2.2.1 所示基本共射放大电路的直流通路 和交流通路
图2.3.2 直接耦合共射放大电路及其 直流通路和交流通路
图2.2.5(a)电路的直流通路如图2.3.3(a)所示、 交流通路如图2.3.3(b)所示。
Pom Pv
(2.1.9)
2.2 基本共射放大电路的工作原理
• • • • • 图2.2.1 基本共射放大电路 图2.2.2 没有设置合适的静态工作点 图2.2.3 基本共射放大电路的波形分析 图2.2.4 直接耦合共射放大电路 图2.2.5 阻容耦合共射放大电路
2.2 基本共射放大电路的工作原理 以NPN型晶体管组成的基本共射放大电路为例。
一、放大倍数 放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要 指标，其值为输出量 X o ( U o 或 I o )与输入量 X i ( U i 或 I i ) 之比。
电压放大倍数
A uu A u

Uo

(2.1.1)
Ui

电流放大倍数
Aii Ai
第2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 2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法 2.6场效应管放大电路 2.7 基本放大电路的派生电路
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，介绍放大的概念，原理框图
如图2.1.1所示。
+V
图2.1.1 扩音机示意图
电子电路放大：
1.放大的对象为变化量； 2.放大电路放大的本质是能量的控制和转换； 3.电子电路放大的基本特征是功率放大； 4.能够控制能量的元件称为有源元件。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的前提 下放大才有意义。
2.1.2放大电路的性能指标 图2.1.2 为放大电路示意图。
二、输入电阻
三、输出电阻
Ui Ri (2.1.5) Ii RL Uo U o' Ro RL
Ro ( U o' 1) RL ( 2 .1 . 6 )
Uo 两个放大电路相连时的电路如图2.1.3所示
图2.1.3 两个放大电路相连的示意图
四、通频带 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能 力。 幅频特性曲线如图2.1.4所示：
输出回路负载线 uCE=VCC-iCRc (2.3.2)
斜率
-1/Rc
iC f (uCE ) i I uCE=VCC-iCRc与 B BQ 的交点就是Q(UCEQ，ICQ)点。
二、电压放大倍数的分析
图2.3.6 利用图解法求解静态工作点和电压放大倍数
动态（u I 0）u BE VBB u I iB Rb u I u BE iB iC uCE (2.3.3)
C1、C2——耦合电容，作用是“隔离直流，通过 交流” 。 优点：信号电压能够全部加到发射结； 缺点：只能放大快速变化的交流信号。
I BQ
VCC U BEQ Rb

(2.2.3a ) (2.2.2b) (2.2.3c)
I CQ βI BQ βIBQ U CEQ VCC I CQ R c
u BE iB
U CE
u BE diB uCE
duCE ( 2.3.6a )
IB
iC 输出回路：diC iB
. .
U CE
iC diB uCE
duCE ( 2.3.6b)
IB
U be h11e I b h12e U ce 戴维南等效电路形式 ( 2.3.7 a ) I c h21e I b h22e U ce 偌顿等效电路形式 (2.3.7b) h U be 11e . I c h21e . h12e I b . h22e U ce
三、波形非线性失真的分析 1. Q点适合，各信号皆不失真；
图2.3.7 基本共射放大电路的波形分析
2.Q点过低，信号截止失真；
因晶体管截止而产生的失真称为截止失真。
图2.3.8 基本共射放大电路的截止失真 Q↑： VBB U BEQ I BQ 消除截止失真
3.Q点过高，信号饱和失真；
对于放大电路的最基本要求，一是不失真，二是能 够放大。
u i 0，BQ 、CQ 、U C EQ， I I 如图2.2.3( b)( e)所示； ui 0 u BE U BEQ u be i B I BQ i b i C I CQ i c , i c βi b uCE VCC i C R c U CEQ uce , uce u0
uCE uo Au u I u I
当u I 0时，i B 0，i C 0，而u CE 0； 当u I 0时，i B 0，i C 0，而u CE 0；
说明△uCE（uo）与△uI （ui）变化相反，即 。。 相位相差180 Q点的位置影响放大电路的电压放大能力。p90
图2.1.2 放大电路示意图
U s — 正弦波信号源；R s — 信号源内阻； U i — 放大电路得到的输入电压； — 输入电流； Ii U o — 放大电路的输出电压源；R o — 输出电压源的内阻； I o — 输出电流； o — 输出电压；R L — 负载电阻。 U
'
图2.1.4 放大电路的频率指标
A m ——中频放大倍数； fL——下限截止频率；fH ——上限截止频率； 通频带（中频段）：fBW= fH- fL

五、非线性失真系数
A 2 A3 D A A 1 1
2 2
(2.1.8)
图2.3.3 图2.2.5(a)所示阻容耦合共射放大电路 的直流通路和交流通路 在分析放大电路时，应遵循“先静态、后动态” 的原则，只有静态工作点合适，动态分析才有意义。
2.3.2图解法 在实际测出放大管的输入Байду номын сангаас性、输出特性和已知 放大电路中其它各元件参数的情况下，利用作图的方 法对放大电路进行分析即为图解法。 一、静态工作点的分析
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
图2.2.1 基本共射放大电路
ui=0，静态 VBB——基极回路直流电源（几伏到几十伏）； Rb ——基极偏置电阻(当VBB= VCC几十千欧到几百千欧) ； IB ——基极偏流； VBB U BE VBB IB Rb Rb VCC——集电极回路直流电源（几伏到几十伏） 作用：与Rc、 VBB、 Rb保证集电结反偏 使IC= βIB, Rc——集电极电阻(几千欧到几十千欧) 作用：将iC的变化转化成uCE的变化
[例2.2.1]
2.3放大电路的分析方法 分析放大电路：即求解Q点和各项动态参数。 2.3.1直流通路和交流通路 直流通路：在直流电源作用下直流电流流经的 通路，用于研究Q点。其中，①电容视为开路；② 电感视为短路； ③信号源：电压源视为短路、电流 源视为开路，但应保留其内阻。 交流通路：在输入信号作用下交流信号流经的 通路，用于研究动态参数。其中，①容量大的电容 （如耦合电容）视为短路；②无内阻的直流电源 （如VCC）视为短路。
因晶体管饱和而产生的失真称为饱和失真。
图2.3.9 基本共射放大电路的饱和失真
Q↓： Rb 或Rc 或 减小饱和失真
四、直流负载线和交流负载线难点！