07第2章 基本放大电路--等效电路法
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2.基本放大电路(2)
+
~
Re
RL U O
(a)电路图
图 2.5.1 共集电极放大电路
莆田学院三电教研室－－模拟电路多媒体课件
第二章 基本放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib Io Ii
Io
Ie Ib
Ie 所以
(1
RS
U S
Ic Rc
e+
Re Ie vo
-
AV
Vo Vi
( 1) IbRe Ib[rbe (1 )Re ]
( 1) Re rbe (1 )Re
Ri
Vi Ii
rbe
(1 )Re
Ro
Re
//
rbe
1
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(1
1 )rbe2
e
显然，、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。
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第二章 基本放大电路
3.构成复合管时注意事项
（1）. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输 出电流与后级输入电流实际方向一致。
（2）. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发 射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。
U o Ib (rbe Rs)
式中
Rs Rs // Rb RS
而 所以
Io Ie (1 )Ib
Ro
U o Io
rbe Rs
1
e Ie Io
rbe
第2章放大器的分析方法
(1)
ICQ
I EQ
(U B
UBEQ ) / Re
Rb2 Rb1 Rb2
UCC Re
(2) IBQ ICQ /
(3) UCEQ UCC ICQ Rc IEQ UCC ICQ (Rc Re )
2020年9月9日星期三
23
第 2 章 基本放大电路
【例2.2.2】在图所示电路中,已知 UCC=12V, Rc=2kΩ, Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, RL=6kΩ, Re=2kΩ,晶体管
2020年9月9日星期三
7
第 2 章 基本放大电路
画出iC和uCE的变化曲线如图（b
iC 1.8 0.7sintm uCE 9 4.3sintV uo 4.3sint 4.3sin(t )V
2020年9月9日星期三
8
第 2 章 基本放大电路
所
以
电
压
放 大 倍
A
Uo
Ui
Uom Uim
③动态分析
第 2 章 基本放大电路 动态范围：把输出电压u 在交流负载线上的变化范围
O
线性动态范围：静态工作点选在放大区的中间，这时输出电压的波形是和 输入电压波形相似的正弦波。
2020年9月9日星期三
15
第 2 章 基本放大电路
假设静态工作 点没有选择在放大 区中间，沿负载线 偏上或偏下，这时 输出电压信号以静 态工作点Q为中心沿 负载线波动，就可 能进入饱和区或截 止区，输出电压信 号就不能保证与输 入电压信号相似， 这种情况的输出信
负号表示输入电 压与输出电压反 相,RL’<RC,可见 接上负载后放大
倍数降低了
则R'L Rc
A uLeabharlann Rc rbe2020年9月9日星期三
第二章基本放大电路
T
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏，集电结反偏，以使晶体管工 作于线性放大区； 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路；输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时：uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
－ ＋ UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地，且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
（2）输入电阻： 从输入端看进去的等效电阻
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏，集电结反偏，以使晶体管工 作于线性放大区； 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路；输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时：uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
－ ＋ UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地，且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
（2）输入电阻： 从输入端看进去的等效电阻
第2章基本放大电路
UCE -
RB——固定偏置电阻(fixed-bias resistance) 。
可见：改变RB、 RC、 UCC均可改变静态工作 点，调RB最方便。
22
讨论
第二节 放大电路的分析
[例2-2-1] UCC=12V,RC=2kΩ, RB=200kΩ,β=50,试求：放大电路静 态值。
解：
IB
UCC UBE RB
C对直流开路,对交流 短路;
直流电源对交流通路 短路(忽略内阻)。
+UCC
RB
RC
C1+ IBQ
ICQ + C2
+
ui
RS uS
–
+
RL uo
–
第二节 放大电路的分析
直流通路
+UCC
RB
RC
19
讨论
第二节 放大电路的分析
(二) 估算法 用直流通路确定静态值
输入回路电压方程: UCC = IBRB + UBE
Ube
uBE UBE(AV)
集电极电源
UCC
基极电源
UBB
发射极电源
UEE
17
一、静态分析
第二节 放大电路的分析
放大电路输入端无输入信号，即ui=0, 电路中只有直流电压和直流电流
直流通路(direct current circuit)— —不加交流信号时直流电流流经的通路 (直流等效电路)
18
遵循原则:
为了研究问题方便,把交、直流分开研究。
+UCC
交流通路(alternating
current circuit)——
交流信号流经的通路(交
流等效电路)
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1．温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注：旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE，一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用；另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降，使uBE减小，这样 就会降低电压放大倍数，因此增加了旁 路电容，使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤：
1.先画出交流通路， 有时为了便于分析， 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题：
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
＋－
uCE
模电第二章 基本放大电路
温 T ( C 度 ) I C T ( C I C ) E I C O
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
第2章 放大电路分析基础分析
第2章 放大电路分析基础
讨论一
画图示电路的直流通路和交流通路。
第2章 放大电路分析基础
二、图解法
uBE VBB iB Rb
应用实测特性曲线
uCE VCC iC Rc
1. 静态分析：图解二元方程组
输入回路 负载线 IBQ
负载线
Q
ICQ
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
一、放大的概念及放大电路的性能指标
1、放大的概念
放大的对象：变化量
放大的本质：能量的控制
放大的特征：功率放大
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的基本要求：不失真，放大的前提
第2章 放大电均可看成为两端口网络。
输入电流
信号源 内阻 输出电流
2)输入电阻和输出电阻
从输入端看进去的 等效电阻
Ui Ri Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
U Uo U Ro ( 1) RL Uo Uo RL
' o ' o
将输出等效 成有内阻的电 压源，内阻就 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
第2章 放大电路分析基础
第2章 放大电路分析基础
在基本共射放大电路中，电压和电流都得到放大(ic=ib， uoui)，即功率得到放大。需要提醒大家的是，输出功
率并非来自输入信号 (信号源)，而是来自直流电源 VCC。
正是由于 iB 或 iE 对 iC 的控制作用，使得在 ui 的作用下直 流电源VCC输出的电流中包含与 ui同样变化且被放大的 分量，即放大电路的输出功率是在输入信号的作用下 通过晶体管将直流电源的能量转换而来。因此，放大
(完整版)第2章基本放大电路(2--放大电路的微变等效电路分析方法)
第3页 3
(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数，rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe，所以Ri≈ rbe。 Ri越大，放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第4页 4
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下，在给定的工作范围内，将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 （1）晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻，
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
第 10 页 10
（3）输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
（4）输出电阻
Ro
RS
rbe
第 15 页 15
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性，称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生 失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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(2)输入电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路
Ri Rb // rbe
对于共发射极低频电压放 大倍数，rbe约为1KΩ左右。
通常Rb》 rbe，所以Ri≈ rbe。 Ri越大，放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第第2章2 章基基本本放放大大电电路 输出电阻
第第2章2 章基基本本放放大大电电路 微变等效电路分析法
微变等效电路法就是在小信号条件下，在给定的工作范围内，将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.晶体管的微变等效模型 （1）晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻，
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RL Re // RL
AV
Vo Vi
(1 ) R'L rbe (1 )R&院电力系WXH
输入电压与输 出电压同相
电压跟随器
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（3）输入电阻
第第2章2 章基基本本放放I•大T大电电路
Ri
VT IT
+
•
Rb // RL
VT
-
（4）输出电阻
Ro
RS
rbe
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第第2章2 章基基本本放放大大电电路
放大电路的幅频特性和相频特性，称为频 率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增 益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频 率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生 失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅 频失真和相频失真是线性失真。
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电子技术习题解答.第2章.基本放大电路及其分析习题解答
第 2 章基本放大电路及其分析习题解答2.1 三极管放大电路为什么要设置静态工作点，它的作用是什么？解：防止产生非线性失真。
2.2 在分压式偏置电路中，怎样才能使静态工作点稳定，发射极电阻的旁路电容C E 的作用是什么，为什么？解：使静态工作点稳定条件l2»l B和V B»U B E。
称为发射极电阻的旁路电容C E 对直流而言，它不起作用，电路通过R E 的作用能使静态工作点稳定；对交流而言，它因与R E并联且可看成短路，所以R E不起作用，保持电路的电压放大倍数不会下降。
2.3 多级放大电路的通频带为什么比单级放大电路的通频带要窄?解：因为多级放大电路的电压放大倍数大于单级放大电路的电压放大倍数，而放大电路的电压放大倍数和通频带的乘积基本为常数，所以多级放大电路的通频带比单级放大电路的通频带要窄。
2.4 对于共集电极放大电路，下列说法是否正确?(1) 输出信号方向与输入信号方向相反。
(2) 电压放大倍数小于且约等于1。
(3) 输入电阻大。
(4) 输出电阻小。
解：(1) 不正确。
(2) 、(3) 和(4) 正确。
2.5 放大电路的甲类、乙类和甲乙类三种工作状态各有什么优缺点？解：甲类：静态工作点Q大致落在交流负载线的中点，功率损耗大效率低，不失真。
乙类：静态工作点Q下移到截止区处，功率损耗很小，效率高。
但此时将产生严重的失真。
甲乙类：静态工作点Q下移到接近截止区，功率损耗较小，失真也较小。
2.6 什么是交越失真？如何克服交越失真，试举例说明？解：放大电路工作于乙类状态，因为三极管的输入特性曲线上有一段死区电压，当输入电压尚小，不足以克服死区电压时，三极管就截止，所以在死区电压这段区域内(即输入信号过零时)输出电压为零，将产生失真，这种失真叫交越失真。
为了避免交越失真，可使静态工作点稍高于截止点，即避开死区段，也就是使放大电路工作在甲乙类状态。
2.7为什么增强型绝缘栅场效应管放大电路无法采用自给偏压电路？ 解：因为增强型绝缘栅场效应管的U GS 为正，所以，自给偏压电路不适应增强型绝缘栅场效应管，只适应耗尽型绝缘栅场效应管。
第2章 基本放大电路(4)2.3微变等效电路法
动态参数，但是由于rbe与Q点紧密相关，而且
只有在Q点合适时动态分析才有意义，所以对
放大电路进行分析时，总是遵循“先静态，后
动态”的原则，也只有Q点合适才可进行动态
分析。
2 - 3 - 26
UO （2）若所加信号源内阻为Rs,求出： Aus U S ?
例 :电路如图所示 已知VCC=12V，Rb=510kΩ， RC=3kΩ ； 晶体管的rbb'=150Ω ,β=80， 导通时的UBEQ=0.7V； RL=3 kΩ 。 （1）求电路的Q、Au、Ri和 RO;
UT rbe rbb' 1.33k ICQ
画出交流等效电路如下：
2 - 3 - 29
U i I b rbe
U O I C ( RC // RL ) I b ( RC // RL )
( RL ' RC // RL ) UO RL '
Au Ui rbe
2 - 3 - 18
1. 电压放大倍数的计算——体现电路的放大能力。
U i I b (rbe Rb )
Ii Rb
Ui Ib Ic
U O I b R'L
RL Uo RC
Ib
rbe
R'L RC // RL
R' L Au rbe Rb
注意：负号表示输入和输出电压相位相反。
或300欧。IE 为Q的发射极电流。
2 - 3 - 13
2. 输出回路
iC 近似平行
iC ib
iC
输出端相当于一个受ib 控制的电流源。
uCE
2 - 3 - 14
** 3、晶体管的微变等效模型：
只有在Q点合适时动态分析才有意义，所以对
放大电路进行分析时，总是遵循“先静态，后
动态”的原则，也只有Q点合适才可进行动态
分析。
2 - 3 - 26
UO （2）若所加信号源内阻为Rs,求出： Aus U S ?
例 :电路如图所示 已知VCC=12V，Rb=510kΩ， RC=3kΩ ； 晶体管的rbb'=150Ω ,β=80， 导通时的UBEQ=0.7V； RL=3 kΩ 。 （1）求电路的Q、Au、Ri和 RO;
UT rbe rbb' 1.33k ICQ
画出交流等效电路如下：
2 - 3 - 29
U i I b rbe
U O I C ( RC // RL ) I b ( RC // RL )
( RL ' RC // RL ) UO RL '
Au Ui rbe
2 - 3 - 18
1. 电压放大倍数的计算——体现电路的放大能力。
U i I b (rbe Rb )
Ii Rb
Ui Ib Ic
U O I b R'L
RL Uo RC
Ib
rbe
R'L RC // RL
R' L Au rbe Rb
注意：负号表示输入和输出电压相位相反。
或300欧。IE 为Q的发射极电流。
2 - 3 - 13
2. 输出回路
iC 近似平行
iC ib
iC
输出端相当于一个受ib 控制的电流源。
uCE
2 - 3 - 14
** 3、晶体管的微变等效模型：
3.基本放大电路的两种分析方法
基本放大电路的两种分析方法1．图解法：主要功能：分析静态工作点，动态范围和波形失真。
分析步骤：①画出三极管的输出特性，根据电路参数求出I BQ ； ②作直流负载线，确定静态工作点；③通过静态工作点作交流负载线；④根据输入信号引起的i b 变化，由交流负载线确定i C 和u CE 的变化范围； ⑤检查是否有失真，确定输出波形。
2．微变等效电路法：主要功能：分析动态参数，计算放大倍数、输入和输出电阻。
分析步骤：①利用估算法或图解法求静态工作点；②根据放大电路的交流通路画出微变等效电路； ③根据三极管参数，利用公式()EQ bb be I 261r r 'β++=求出r be ；④按照线性电路的分析方法求A u 、R i 、R 0 。
对于共射极基本放大电路电压放大倍数A u 、输入电阻R i 、输出电阻R o 的计算公式分别为：A u = -βbe L C r R R // 考虑了信号源内阻R S 的电压放大倍为A uSA uS =Sbe L C R r R R +-//β R i =R b //r beR o = R C3．例题分析右图所示电路中，设三极管的β值为100，U BE ＝0.7V ，r bb ’=200Ω，C 1和C 2足够大，又知U CC ＝10V ，R b ＝490k Ω，R C =RL=3k Ω。
试求：（1）静态时I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）计算r be ；（3）求电压放大倍数A u ；（4）求输入电阻R i 和输出电阻R o 。
解：（1）根据估算公式可求出静态工作点，其中： I BQ ＝mA 02.04907.010R U U b BEQ CC =-=- I CQ ＝βI BQ =100×0.02=2mAU CEQ =U CC －I CQ R C =10－2×3＝4V（2）根据公式可求出r be ，即：()()Ω=++=β++=k 5.12261001200I 261r r CQ 'bb be （3）根据已知公式可求放大倍数为：()1005.13333100r R //R A be L C u -=+⨯⨯-=β-= （4）电路的输入和输出电阻分别为：R i =R b //r be =1.5k ΩR o ＝R c ＝3k Ω主讲老师建议：✧阅读文字主教材3。
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2.2 基本共射放大电路的工作原理2.3 放大电
电流能够作用于负载．
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
VBB iE
+ uo –
共发射极基本电路
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 VCC射结正偏,使晶体 – 管工作在放大区 。
基极电源VBB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏，并提供 大小适当的基极电 流。
直接耦合共射放大电路 直 流 通 路
视为短路
直接耦合共射放大电路
直 流 通 路
直接耦合共射放大电路
视为 接地
交 流 通 路
直接耦合共射放大电路 交 流 通 路
阻容耦合共射放大电路
1、直流通路 对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
2、对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0，C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
ib:IBQIBQ IB
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
VBB iE
+ uo –
共发射极基本电路
晶体管T--放大元
件, iC= iB。要保
+ 证集电结反偏,发 VCC射结正偏,使晶体 – 管工作在放大区 。
基极电源VBB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏，并提供 大小适当的基极电 流。
直接耦合共射放大电路 直 流 通 路
视为短路
直接耦合共射放大电路
直 流 通 路
直接耦合共射放大电路
视为 接地
交 流 通 路
直接耦合共射放大电路 交 流 通 路
阻容耦合共射放大电路
1、直流通路 对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
2、对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0，C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
ib:IBQIBQ IB
基本放大电路
如何判断一个电路是否能实现放大？
与实现放大的条件相对应，判断的过程如下： 1. 信号能否输入到放大电路中。 2. 信号能否输出。 3. 晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结 反偏。
4. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
如果已给定电路的参数，则计算静态工作点来 判断；如果未给定电路的参数，则假定参数设 置正确。
+VCC
Rb C1 ＋ UI _ T RC C2 + U0
_
1.静态电路的画法 电容在直流通路中相当于开路
电容c1左边的部分相当于断开、c2右边的部分也相当于断 开，去掉断开的部分则直流通路如图
+VCC Rb RC ICQ T IBQ VCEQ
-
+
2. 静态分析通常有两种方法 1). 估算法
U CC U BE IB RB
发射极之间的电压uCE变化。
极和
(4) uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载RL， 成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。
放大电路的分析方法 估算法 静态分析
图解法
放大 电路 分析 微变等效 电路法 动态分析 图解法 计算机仿真
2.3
一、静态分析
放大电路的图解分析法
静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常 由放大电路的直流通路来确定。
[例2. 3]的图
解：10 由[例7. 1]可知 IE≈1.5mA 故
26 mV 26 mV rbe 300 (1 ) 300 (1 37.5) IE 1.5mA
= 967Ω
/ RL 37 .5 (4 // 4) Au 78 rbe 0.967
ui
RB
第02章基本放大电路
iB
Ec/Rb
B
- 1/Rb
Q
放大电路的输入和输出直流负载线
确定静态工作点 I
UBE Ec uBE
（1）由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ
EC
UBE=EC- IBRb → 直流负载线
IB IC UCE
作出直流负载线，直流负载线和输入 特性曲线的交点即是静态工作点Q，由 Q可确定IB、UBE
1.估算法 （1） 首先画出直流通路
EC
（2）求静态值 求解顺序是先求IB→IC→UCE
Si管：UBE=0.6V~0.7V
IB UBE IC UCE
Ge管:UBE=0.2V~0.3V
IB
E C U BE Rb
E C 0 .7 Rb
IC β IB
UCE=EC-ICRC
2. 图解法
三极管的输入和输出特性曲线
EC Ii Uo Ui Ib
Ic Uo
Ui
2. 放大电路的工作过程
当有交流信号ui加到放大器的输入端时，晶体管各点
的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量，
此时电路中的信号即有直流，又有交流。
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
t
uo t
US ~
Ui
Au
ri
Ui Ii
(2-3)
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
US' ~
第2章 基本放大电路
静态：
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时，放大电路的状态。
静态工作点Q：
ui=0 时，晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ，记为： IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中，认为UBEQ 为常量。Si：0.7V；Ge：0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说，放大电路是负载，这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻，它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大，Ii 就越小，Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻：反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点？ +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内， 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态，输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
VBB = 0 → 仅可放大ui 的 正半周→ 严重失真
ui=0时，放大电路的状态。
静态工作点Q：
ui=0 时，晶体管的 IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ，记为： IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似分析中，认为UBEQ 为常量。Si：0.7V；Ge：0.2V。
I BQ
26
VBB U BEQ Rb
对信号源来说，放大电路是负载，这个负载的 大小可以用输入电阻来表示。 Ii
US ~ Ui
放大 电路
Io
Uo
Ui Ri Ii
输入电阻是动态电阻，它是衡量放大电路从信 号源索取电流大小的参数。一般希望得到较大的输 入电阻。因 Ri 越大，Ii 就越小，Ui 就越接近US 。
9
3. 输出电阻：反映电路相互连接时的影响
I CQ β I BQ
U CEQ VCC -I CQ RC
为什么要设置一个静态工作点？ +UCC RC
C1
+
C2 T
RL
ui
-
只有在输 入电压的整 个周期内， 晶体管都工 + 作在放大状 uo 态，输出电 压才不会产 生失真
(15-27)
+UCC RB C1
+ Ui
RC
C2
T
RL
+ Uo -
47
1. 利用图解法求解静态工作点 ΔuI = 0
IB=IBQ
uBE=VBB - iBRb
48
uCE=VCC - iCRc
2. 利用图解法分析电压放大倍数
uBE=VBB + △uI –iBRb
uCE=VCC-iCRc ΔuO ΔuI Δi B ΔiC ΔuCE ( ΔuO ) Au ΔuI
模拟电子技术答案 第2章 基本放大电路
第2章基本放大电路自测题一．在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。
(×)2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。
(√)3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。
(×)4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。
(×)5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
(√)6.由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。
(×)7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。
(×)二．试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号，简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)(g) (h) (i)图T2.2解：图(a)不能。
V BB 将输入信号短路。
图(b)可以。
图(c)不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d)不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e)不能。
输入信号被电容C 2短路。
图(f)不能。
输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。
因为G -S 间电压将大于零。
图(i)不能。
因为T 截止。
三．在图T2.3 所示电路中，已知12CC V V =, 晶体管β=100，'100b R k =Ω。
填空：要求先填文字表达式后填得数。
(1)当0i U V =时，测得0.7BEQ U V =，若要基极电流20BQ I A μ=, 则'b R 和W R 之和b R =( ()/CC BEQ BQ V U I - )k Ω≈( 565 )k Ω；而若测得6CEQ U V =，则c R =( ()/CC CEQ BQ V U I β- )≈( 3 )k Ω。
(2)若测得输入电压有效值5i U mV =时， 输出电压有效值'0.6o U V =，则电压放大倍数u A =( /o i U U - )≈( -120 )。
微变等效电路分析方法
2、 参数的意义和求法
（4） 电流放大系数
iB
第2章 基本 放大电路 i c C b uCE e
i C h fe i B
uBE
u CE
iC
BJT双口网络
物理意义：晶体管对电流的 放大能力，即β iC iB 几何意义：在输出特性上表 示Q点附近输出特性曲线的 纵向疏密。 它是一个无量纲的量。 （10～102）
第2章 基本 放大电路
3
求放大电路的输出电阻
根据输出电阻的定义，需要将信号源换成源电压 ，并将 U 短路，但保留内阻 Rs ；将负载电 信号源 U s s 。 阻 RL开路，同时在输出端加一个测试用信号源 U o
b Ib 0
c
o I
RL
Rs U s
U i R b1 R b2 rbe
rce uce
+ e
很小，一般忽略。
rce很大，一. 注意的问题
（1） 电压源和电流源的性质 ☆它们是虚构的 ☆它们是受控源 ☆它们的极性不能随意假定 （2） h参数都是小信号参数，即微变参 数或交流参数。所以只适合对交流信号 b 的分析。
ib
ic
b rbe
c
ib
u B' E / U T
1) I ESe
u B' E / U T
c r bc
'
其交流电导为 1 diE 1 uB' E /U T iE I ESe re duB' E U T UT
b
rbb'
C b'c
b'
re
Q
UT I EQ
re
C b' e
第2章+基本放大电路(含图解法)
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一、 静态工作点 (Quiescent Point)
放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压 降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 基本放大电路
五、非线性失真
非线性失真产生的原因
《模拟电子技术基础》
由于晶体管输入特性的非线性， 当b-e间加正弦波信号电压时，基 极电流的变化不是正弦波。
非线性失真系数
D ( A2 )2 ( A3 )2
A1
A1
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
六、最大不失真输出电压
在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供 给负载的最大输出电压(或最大输出电流)可用峰-峰值 (UOPP、IOPP)表示，或有效值表示(Uom 、Iom)。
VBB越大，
UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 的误差越小。
列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件， 令ICQ＝βIBQ，可估算出静态工作点。
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
二、阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
直流通路
bc e
I
＝VCC－U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
4.晶体管三种基本放大电路各有什么特点？如何根据它 们的特点组成派生电路？
第2章 基本放大电路
《模拟电子技术基础》
§2.1 放大的概念与放大电路 的性能指标
2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大电路的性能指标
第2章 基本放大电路
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原
理：线性化！ 非线性小范围线性简化（Q点级数展开！）
注意：参数与Q点有关，只适合交流小信号！
晶体管混合
参数等效模型（P214）
高频
如何简化？中低频段，忽略Cb’c,Cb’e,忽略rb’c,rce
一、直流模型及工作点估算
三极管直流等效模型
VBE Const
I CQ I BQ
稳压源 恒流源
(b) 阻容耦合电路
BQ
(c) 直流通路
1.B点电位：（Rb1/Rb2分压决定，受温度影响小） U 2.通过Re电流负反馈实现:
T(℃)↑→ICQ↑→IEQ↑→UEQ↑→UBEQ↓→IBQ↓ ICQ↓
Rb1 U CC Rb1 Rb 2
Ib稳定
二、静态工作点估算：(直流通路)
IE
VBB VBEQ Re
分析方法
适用不同范围
估算法 静态分析
图解法
放大 电路 分析 方法 微变等效电路法 动态分析 图解法
计算机仿真
2.3.3 等效电路法
放大电路中交、直流信号是并存。可否分开研究？ 直流分析：建立直流电路等效模型。 等效原则：电容视为开路、电感视为短路，信号源视为 短路，保留内阻。 动态分析：建立交流小信号h参数模型。 等效原则：大容量电容视为短路（如耦合电容），直流 电压源视为短路，忽略其内阻（=0） 。
图２.４.２(b)
三、动态参数的估算
(无交流反馈,有Ce)
+VCC RB1 C1
ui
RB1
RB2
RL
RC 交流通路
uo
RC
C2
Ii
Ib
Ic I b
ui
RB2
RL
RE
R'B
CE
uo
Ui
rbe
RL
RC
Uo
ri R'B || rbe Rb1 // Rb 2 // rbe rbe
2.3 放大电路的分析方法
重点难点
重点：图解法/等效电路分析法。 难点：1.静态工作点计算
2.图解法做图及意义 3.等效电路模型 4.放大电路性能计算
分析思路
图 解 法：用于低频大信号定性分析。
定量分析难度大（如输入输出电阻） 可否简化等效电路化，采用电路分析方法
进行动态、定量分析？
——小范围内线性化！
rbb
Ie
rbc b
rbe
I b
b
rbb
发射结结电阻 发射区体电阻
＋
b
N
re e (a)
U be
－
Ib
rbe
e (b)
Ie
手册中查到
Rbb’几十-几百
rb 'e'
UT rD I EQ
（P17 公式1.2.1)
UT 26mV rbe rbb' (1 ) rbb' I EQ I CQ
I CQ β I BQ
I CQ β I BQ
I CQ β I BQ
U CEQ VCC I CQ Rc
U CEQ VCC I C Rc U CEQ VCC I CQ Rc
硅管UBEQ=0.7V, 锗管UBEQ=0.2V
二、交流h参数等效模型
建立低频交流小信号模型的意义： 三极管是非线性器件，这就使得放大电路的分析非常困 难。建立交流小信号模型，就是将非线性器件在Q点做线性化 处理，从而简化放大电路的分析和设计。 建立小信号模型的思路：（线性双端口网络）
低频交流、小信号h参数简化模型
Ib
＋
忽略h12，h21
Ic
＋
b
c
U be
h11
rbe e
（要求：记住，会用）
I b
h21
Uce
－
－
2个参数，β已知，rbe如何求？
rbe的近似表达式（与Q点有关！关系？）
c N c rc 集电区体电阻 集电结结电阻
Ib
b 基区体电阻 P
Ic
IB
h1 2e
IB
U be h11e I b h12eU ce I h I h U
c 21e b 22e ce
h2 1e h2 2e
iC iB
UC E
iC uCE
IB
h参数意义
U b e h1 1e I b h1 2eU ce 输入回路：
H参数等效电路应用注意： H参数等效电路应用注意：
1.H参数与Q点相关 2.适合低频、交流小信号分析（Q点线性化） 3.不适合高频信号（未考虑结电容）
三、共射放大电路动态参数分析（h参数模型分析）
基本共射放大电路分析：
静态分析（直流模型）
I BQ
VBB VBEQ Rb
基本共射放大电路
I CQ β I BQ
Ro Rc
R Au rb e
' L
输出电阻与 负载无关
I CQ β I BQ
(RL ' Rc // RL )
VCEQ VCC I CQ Rc
直接耦合共射放大电路分析
静 态 分 析 交 流 参 数
I BQ
VCC U BEQ Rb 2
U BEQ Rb1
I CQ β I BQ
Q
UB EQ O uB E (a) uB E O
UB EQ uB E (b) uB E
h参数意义
输出回路：I c
UC E
h1 2e I b h2 2eU ce
h2 1e
h2 2e
iC
iC iB
iC uCE
IB
h21：Q点处iB对iC的控制作用， 放大倍数β（图c） h22 ：Q点处 iC 对 uCE 的导数（导 纳:1/rce ），反映了曲线 上翘程度(图d) i
Uo Rc Au Ui Rb rb e
Rc
I b Rc
Uo
要求：会分析，P98例题２.３.２
阻容耦合共射放大电路分析（例：２.３.３ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ri
交 流 参 数
交流等效电路
Ro
输入电阻与信号 Ri Rb // rbe 源内阻无关；
静 态 分 析
I BQ
VCC VBEQ Rb
c iB b uCE e
三级管双口网络
iC
uBE
当输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特 性曲线近似地用直线来代替!(线性化处理!)
1.三极管输入输出特性(非线性)
c iB
iC
u BE f1 (iB , uCE ) iC f 2 (iB , uCE )
2.线性化处理(小信号时,Q点线化)
C
iC IC Q
Q
iB
iC IC Q
Q
IB Q
O
UC EQ (c)
uC E
O
UC EQ uC E (d)
uC E
低频、交流小信 号的完整h参数 模型：
U be h11e I b h12eU ce I h I h U
c 21e b 22e ce
忽略h12，h21
模拟电子技术基础
主讲 ：赵建辉 第二章 基本放大电路 (3.等效电路法)
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
第2章 基本放大电路
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
放大电路的概念及性能指标 基本共射放大电路工作原理 本节课内容 放大电路分析方法 放大电路工作点的稳定 三种基本晶体管放大电路 晶体管派生放大电路 场效应管放大电路
ro RC
例：２.４.１课后练习
射极回路等效到基 极回路的电阻，被 放大（1+β）倍！
2.４.３ 稳定静态工作点的其它措施
iD uD
二极管温度特性 利用二极管反向 特性温度补偿 利用电流反馈和二极管 正向温度特性补偿
T
IC ID IB=IRb-ID IC
目的：补偿温度，稳定IC
作业
作业:(P131)
U CEQ VCC I C Rc
Ri Rb1 // Rb2 // rbe
Ri
Ro
Ro Rc
Au
' RL
交流等效电路与 阻容耦合相似： Rb=（Rb1 // Rb2）
rb e
(RL ' Rc // RL )
2.4. 放大电路静态工作点的稳定
问题的提出： 放大电路工作点Q为何会变化？ • 温度影响（主要）．（温度升高，Q升高）
VCEQ VCC I CQ Rc
动态分析（交流模型）
Rb
Ui
Ib
I b
Ui 输入电阻： Ri Ii
rbe
Uo Rc
Uo 输入电阻： Ro Io
Uo 电压放大倍数： Au u Ui
Ri Rb rbe
Ri
输出等效 （诺顿定理）
Ro
Ro Rc
微变等效电路
ro RC
R' L Au rbe
Rb1//Rb2
三、动态参数的估算
静态分析：
IE VBB VBEQ Re
(有交流反馈,无Ce)
1 IB IE 1
动态分析(图b)
R' L Au rbe (1 ) Re
ri Rb1 // Rb 2 // rbe (1 ) Re
uBE
b
uCE
e
三级管双口网络（共射e）