放大电路基础
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放大电路基础知识
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第一节 半导体二极管
2．最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最
大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿，通常URM 约为反向击穿电压UR的一半。 3．反向电流 反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反 向电流越小，管子的单向导电性能越好。常温下，硅管的反 向电流一般只有几微安；锗管的反向电流较大，一般在几十 至几百微安之间。 4．最高工作频率
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第二节 半导体三极管
由图1-14所示的输出特性曲线可以看出如下三点特性。 曲线的起始部分较陡，且不同的IB曲线的上升部分几乎重合，
表明当UCE较小时，只要UCE略有增大， IC就迅速增加，但 IB几乎不受IC的影响。 当UCE较大（例如大于1 V）后，曲线比较平坦。 曲线是非线性的。由于三极管的输入、输出特性曲线都是非 线性的，所以它是非线性器件。 六、晶体管的主要参数 1．穿透电流 穿透电流ICEO是指基极开路时集一射极之间的电流。
在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在截止状态 或饱和状态，并在截止状态和饱和状态之间经过短促的放大 状态进行快速转换和过渡。
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第二节 半导体三极管
(1)截止状态 当开关S接位置1时，三极管发射结电压 UBE<UT，相当于开关断开状态，等效电路如图1-11 (b) 所示。
是具有电流放大作用。三极管按其结构不同，分为NPN型和 PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。 在制作三极管时，其内部的结构特点是： 发射区掺杂浓度高； 基区很薄，且掺杂浓度低； 集电结面积大于发射结面积。 以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。 另外，三极管按其所用半导体材料不同，分为硅管和锗管； 按用途不同，分为放大管、开关管和功率管；按工作频率不 同，分为低频管和高频管；按耗散功率大小不同，分为小功
第一节 半导体二极管
2．最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最
大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿，通常URM 约为反向击穿电压UR的一半。 3．反向电流 反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反 向电流越小，管子的单向导电性能越好。常温下，硅管的反 向电流一般只有几微安；锗管的反向电流较大，一般在几十 至几百微安之间。 4．最高工作频率
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第二节 半导体三极管
由图1-14所示的输出特性曲线可以看出如下三点特性。 曲线的起始部分较陡，且不同的IB曲线的上升部分几乎重合，
表明当UCE较小时，只要UCE略有增大， IC就迅速增加，但 IB几乎不受IC的影响。 当UCE较大（例如大于1 V）后，曲线比较平坦。 曲线是非线性的。由于三极管的输入、输出特性曲线都是非 线性的，所以它是非线性器件。 六、晶体管的主要参数 1．穿透电流 穿透电流ICEO是指基极开路时集一射极之间的电流。
在数字电路中，三极管作为开关元件，主要工作在截止状态 或饱和状态，并在截止状态和饱和状态之间经过短促的放大 状态进行快速转换和过渡。
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第二节 半导体三极管
(1)截止状态 当开关S接位置1时，三极管发射结电压 UBE<UT，相当于开关断开状态，等效电路如图1-11 (b) 所示。
是具有电流放大作用。三极管按其结构不同，分为NPN型和 PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。 在制作三极管时，其内部的结构特点是： 发射区掺杂浓度高； 基区很薄，且掺杂浓度低； 集电结面积大于发射结面积。 以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。 另外，三极管按其所用半导体材料不同，分为硅管和锗管； 按用途不同，分为放大管、开关管和功率管；按工作频率不 同，分为低频管和高频管；按耗散功率大小不同，分为小功
放大电路基础
第3章放大电路基础 引言 用来对电信号进行放大的电路称为放大电路，习惯上称为放大器，它是使用最为广泛的电子电路之一，也是构成其他电子电路的基本单元电路。
根据用途以及采用的有源放大器件的不同，放大电路的种类很多，它们的电路形式以及性能指标不完全相同，但它们的基本工作原理是相同的。
必须指出，这里所指的“放大”是指在输入信号的作用下，利用有源器件的控制作用将直流电源提供的部分能量转换为与输入信号成比例的输出信号。
因此，放大电路实际上是一个受输入信号控制的能量转换器。
本章主要讨论以三极管构成的各种基本单元放大电路，集成运算放大器的组成、特点以及放大电路调整测试的基本方法。
3畅1 放大电路的基本知识3畅1畅1 放大电路的组成 放大电路组成框图如图３畅１畅１所示。
图中信号源是所需放大的电信号，它可由将非电信号物理量变换为电信号的换能器提供，也可是前一级电子电路的输出信号，但它们都可等效为图３畅１畅１（ｂ）所示的电压源或电流源电路，RＳ为它们的源内阻，uｓ、iｓ分别为理想电压源和电流源，且uｓ＝iｓRＳ。
负载是接受放大电路输出信号的元件（或电路），它可由将电信号变成非电信号的输出换能器构成，也可是下一级电子电路的输入电阻，一般情况下它们都可等效为一纯电阻RＬ（实际上它不可能为纯电阻，可能是容性阻抗也可能是感性阻抗，但为了分析问题方便起见，一般都把负载用一纯电阻RＬ来等效）。
96图３畅１畅１ 放大电路组成框图（ａ）放大电路结构示意图 （ｂ）信号源等效电路 （ｃ）多级放大电路 信号源和负载不是放大电路的本体，但由于实际电路中信号源内阻R Ｓ及负载电阻R Ｌ不是定值，因此它们都会对放大电路的工作产生一定的影响，特别是它们与放大电路之间的连接方式（称耦合方式），将会直接影响到放大电路的正常工作。
直流电源用以供给放大电路工作时所需要的能量，其中一部分能量转变为输出信号输出，还有一部分能量消耗在放大电路中的电阻、器件等耗能元器件中。
数电——第2章放大电路基础学习要点
二、分压式偏置放大电路
(2) 动态分析 分压式偏置放大电路的微变 等效电路如图所示。 等效电路如图所示。 RS 电压放大倍数： 电压放大倍数： us + • RB1 RC
C1 + + C2
＋VCC T RB2
+
+
RL
uo
－
Au =
Uo
•
=−
β ( RL // RC )
rbe
RE
CE
－ (a) 放大电路
2.1.3 放大电路的直流通路和交流通路
1.直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径 1.直流通路—直流电源作用下直流电流流经的路径。 直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径。 电容视为开路； 视为开路 ① 电容视为开路； 电感视为短路； ② 电感视为短路； ③ 交流信号源视为短路（保留内阻）。 交流信号源视为短路（保留内阻）。 视为短路 2.交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径 2.交流通路—输入信号作用下交流信号流经的路径。 交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径。 大容量电容视为短路 电容视为短路； ① 大容量电容视为短路； 直流电压源视为短路。 视为短路 ② 直流电压源视为短路。 （P47 图2.4）
二、分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路， 自动调节 不随温度变化， 分压式偏置放大电路，能自动调节IC不随温度变化， 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 ＋V ＋VCC RB1 RC
C1 + + C2
CC
RB1
+
I1 RC IB I2
IC UCE
ri
注意射极电阻折算到基级: 注意射极电阻折算到基级 ×(1+β)
电工电子技术-放大电路基础知识
础知识
10.1.1 共射极基本放大电路的组成
如右图所示为典型的共射 极放大电路。电路中各元件的 作用如下。
三 极 管 VT ： 它 是 放 大 电 路的核心，是能量转换控制器 件，起电流放大作用，即
ΔiC＝βΔiB 集电极电源电压UCC：除为输出信号提供能量外，它还保 证集电结处于反向偏置，以使三极管起到放大作用。UCC一般 为几伏到几十伏。
基极偏置电阻RB：它和电源UCC一起给基极提供一个合适 的基极电流IB，并保证发射结处于正向偏置，使三极管工作在 放大区。
集电极负载电阻RC：它一方面提供直流通路，使UCC对三 极管的集电极反向偏置；另一方面将集电极电流的变化变换为 电压的变化，以实现电压放大。
耦合电容C1和C2：它们的作用是“隔直流、通交流”，即 把信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间的直流隔开， 而保证交流信号畅通无阻。耦合电容一般采用电解电容。使用 时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致。
uCE等表示。
负载电阻RL：是放大电路的负载。
10.1.2 放大电路中电压、电流符号的规定
（1）直流分量用IB、IC、UBE、UCE等表示； （2）交流分量的瞬时值用ib、ic、ube、uce等表示； （3）交流分量的有效值用Ib、Ic、Ube、Uce等表示； （4）总量（即直流分量和交流分量的叠加）用iB、iC、uBE、
10.1.1 共射极基本放大电路的组成
如右图所示为典型的共射 极放大电路。电路中各元件的 作用如下。
三 极 管 VT ： 它 是 放 大 电 路的核心，是能量转换控制器 件，起电流放大作用，即
ΔiC＝βΔiB 集电极电源电压UCC：除为输出信号提供能量外，它还保 证集电结处于反向偏置，以使三极管起到放大作用。UCC一般 为几伏到几十伏。
基极偏置电阻RB：它和电源UCC一起给基极提供一个合适 的基极电流IB，并保证发射结处于正向偏置，使三极管工作在 放大区。
集电极负载电阻RC：它一方面提供直流通路，使UCC对三 极管的集电极反向偏置；另一方面将集电极电流的变化变换为 电压的变化，以实现电压放大。
耦合电容C1和C2：它们的作用是“隔直流、通交流”，即 把信号源与放大电路之间、放大电路与负载之间的直流隔开， 而保证交流信号畅通无阻。耦合电容一般采用电解电容。使用 时，应注意它的极性与加在它两端的工作电压极性相一致。
uCE等表示。
负载电阻RL：是放大电路的负载。
10.1.2 放大电路中电压、电流符号的规定
（1）直流分量用IB、IC、UBE、UCE等表示； （2）交流分量的瞬时值用ib、ic、ube、uce等表示； （3）交流分量的有效值用Ib、Ic、Ube、Uce等表示； （4）总量（即直流分量和交流分量的叠加）用iB、iC、uBE、
模拟电路放大电路基础PDF
ic(βib)
icRC C2 υo
2.2.1 放大电路的静态分析
静态分析有计算法和图解分析法两种。
（1）静态工作状态的计算分析法 （2）静态工作状态的图解分析法
①静态工作状态的计算分析法
根据直流通道可对放大电路的静态进行计算
IB
=
V CC − V BE R
b
IC = β IB
V =V − I R
第二章 放大电路基础
2.1 放大电路的基本概念
2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大电路的主要技术指标 2.1.3 基本放大电路的工作原理
2.2 基本放大电路的分析方法
2.2.1 放大电路的静态分析 2.2.2 放大电路的动态图解分析 2.2.3 三极管的低频小信号模型 2.2.4 共射组态基本放大电路微变等效
频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降
到中频电压放大倍数A0的 1/ 2 时，即
A( f ) = A( f ) = A0 ≈ 0.7 A
L
H
2
0
(02.0 6)
图 02.05 通频带的定义 相应的频率fL称为下限频率，fH称为上限频率。
fbw=fH-fL
通频带定义为上限频率与下限频率之差。 通频带越宽，表明放大电路对信号频率的适应能 力越强。
– 偏置电路VCC 、Rb——
– 耦合电容C1 、C2—— 输入耦合电容C1输出耦合电容C2
保作用是通交流隔直流。
当输入信号υi=0时，电 路工作在直流状态，也称静态。
三极管各参量用VBE 、IB 、 VCE 、IC表示。
当输入信号υi不等于零 时，电路工作在交直流状态， 此时三极管的瞬时各参量： 以上各量都由两部分组成，
放大电路基础
3.3 放大电路的分析方法 3.3.1 放大电路的静态和动态
(1) 静态
当放大电路没有交流输入信号时，电路中各处的电 压和电流都是不变的直流，称为“直流工作状态”或 “静态”。 分析放大电路的“静态”，需要绘出电路的“直流 通路 ( 道 )” ，此时保留直流电源，去除交流输入信号 ( 交流电压源短路、交流电流源开路 ) ，耦合电容作开 路处理。
(2) 图解分析法
用图解法进行动态分析时需要进行的准备工作： 要有BJT管的输入和输出特性曲线； 对电路进行静态分析，在输出特性曲线
上确定静态工作点Q，并过Q点作出交流负 载线；
作出输入信号vi的波形图。
直线段 Q'Q" 是动态时工作点移动 的轨迹，称为动态工作范围
iC/mA
4 3 2 1 0
1 共射极放大电路的直流通路
固定偏流电路 和 VBB配合，在直 流静态时供给三极 管合适的基极电流
基极电流I B (常称作“偏流” ):
VBB VBE VBB 定值 IB ＝ Rb Rb
(2) 动态
当放大电路有交流输入信号时，电路中各处 的电压和电流处于变动状态，称为“交流工作 状态”或“动态”。
放大电路 的工作点 进入截止 区，引起 截止失真 ( 对 NPN 管 输出波形 出现削顶 现象)，其 原因是静 态工作点 选得过低
(2) 静态工作点的选取
如果输入信号的幅度较小，可 将静态工作点设低，以减少直 流电源功率损耗(此时iC低)。
设交流负载线分 别与饱和区、截 止区的分界线交 于 Q 1 、 Q 2 点，将 静态工作点选在 Q 1 、 Q 2 点的中间， 这样可以得到最 大不失真输出， 但这也需要输入 信号幅度较大， 以使iB电流达到一 定 幅 度
模拟电路第二章 放大电路基础
模拟电路第二章放大电路基础模拟电路第二章放大电路基础第2章放大电路基础2.1教学要求1、掌握放大电路的组成原理，熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟识理想情况下放大器的四种模型，并掌控增益、输入电阻、电阻值等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法，特别是微变等效电路分析法。
4、掌控压缩电路三种基本组态（ce、cc、cb及cs、cd、cg）的性能特点。
5、介绍压缩电路的级间耦合方式，熟识多级压缩电路的分析方法。
2.2基本概念和内容要点2.2.1压缩电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的压缩电路，均由三大部分共同组成，例如图2.1右图。
第一部分就是具备压缩促进作用的半导体器件，例如三极管、场效应管，它就是整个电路的核心。
第二部分就是直流偏置电路，其促进作用就是确保半导体器件工作在压缩状态。
第三部分就是耦合电路，其促进作用就是将输出信号源和输入功率分别相连接至压缩管及的输出端的和输入端的。
（1）偏置电路①在分立元件电路中，常用的偏置方式存有压强偏置电路、自偏置电路等。
其中，分后甩偏置电路适用于于任何类型的放大器件；而自偏置电路只适合于用尽型场效应管（如jfet及dmos管）。
42输出信号耦合电路耦合电路输入功率t偏置电路外围电路图2.1下面详述偏置电路和耦合电路的特点。
②在集成电路中，广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为压缩管提供更多最合适的静态点（q）之外，还应当具备平衡q点的促进作用。
（2）耦合方式为了保证信号不失真地放大，放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输，且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路有两种耦合方式。
①电容耦合，变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用，故各级q点相互独立，互不影响，但不易集成，因此常用于分立元件放大器中。
②轻易耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
放大电路基本知识
IE
UE IB
UBE
由输入特性曲线
详细
本质：加了 形成了负反馈 本质：加了Re形成了负反馈
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ ℃ （ 基本不变） 反馈的一些概念： 反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈， 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称 为正反馈。 为正反馈。 IC通过 e转换为 E影响 BE 通过R 转换为∆U 影响U 温度升高I 增大， 温度升高 C增大，反馈的结果使之减小 Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定 起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强， 点越稳定 Re有上限值吗？ 有上限值吗？
-
ui = ib rbe
′ uo = − βib RL
.
′ uo RL ′ RL = RC // RL Au = = −β ui rbe
负载电阻越大， 负载电阻越大，放大倍数越大
<引申级联：100×100 ＝ 10000？> 引申级联： × 引申级联 ？
继续
.
3 、求 R i
由定义： 由定义：
Ri =
ii
+
(放大能力) 放大能力)
io
+
RS uS 信号源
+
+
+
ui +
放大电路
uo +
RL
负载
（1）电压放大倍数 ）电压放大倍数:
（2）电流放大倍数 ）电流放大倍数: （3）互阻增益 ）互阻增益: （4）互导增益 ）互导增益:
第二章放大电路基础(差分和功率)
+UCC 差模信号 是有用信号
+ +
RB2 RC RB1 T1
+ uo – T2
RC
RB2
RB1 +– ui2 – +
ui1 ––
(2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反 大小相等、 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化， 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化， uo= (VC1－∆VC1 )－(VC2 +∆ VC１ ) =－2 ∆VC1 (V =－ 即对差模信号有放大能力。 对差模信号有放大能力。
任意信号可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合。 任意信号可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合。 可分解为一对共模信号和一对差模信号的组合
ui1 + ui 2 ui1 − ui 2 ui1 = + = uic + uid 2 差模信号： 差模信号： uid = ui1 − ui2 2 2 ui1 + ui 2 ui1 − ui 2 ui1 = − = uic − uid 2 1 共模信号： 2 2 共模信号： uic = ( ui1 + ui2 )
uo= uC1 - uC2
ui2
ui1
大小相等，极性相同）， ），共模输入信号 当ui1 = ui2（大小相等，极性相同），共模输入信号 设ui1 ↑， ui2 ↑，使uC1 ↓， uC2 ↓。因ui1 = ui2，→ uC1 = uC2 ，
→ u o=
0 (理想化 。但因两侧不完全对称， uo≠ 0 理想化)。但因两侧不完全对称， 理想化 uo 很小， 共模电压放大倍数 AC = u （很小，<1) i1
2. 信号输入 共模信号 需要抑制
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
第二章 放大电路的分析基础
第二章放大电路分析基础引言实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。
例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。
所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
（一）课程内容1 放大电路的工作原理。
2 放大电路的静态分析。
3 放大电路的动态分析，三种基本组态放大电路。
4 稳定静态工作点的偏置电路。
5 多级放大电路。
（二）教学基本要求1 理解放大电路的组成原则。
2 理解静态、动态、直流通路、交流通路的概念及放大电路主要动态指标的含意。
3 熟悉放大电路的静态和动态分析方法。
4 了解放大电路非线性失真产生的原因及消除方法。
5 会计算三种组态放大电路的静态工作点和动态指标Au 、 ri、r等。
6 了解多级放大电路的耦合方式及其特点和熟悉多级放大电路的指标计算。
（三）本章重点1 放大电路的工作原理。
2 三种组态放大电路的静态和动态指标的计算。
第二章第 2.1 节放大电路工作原理布置作业:引言实际中常常需要把一些微弱信号，放大到便于测量和利用的程度。
例如，从收音机天线接收到的无线电信号或者从传感器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放大才能驱动扬声器或者进行观察、记录和控制。
所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
§2.1放大电路工作原理2．1．1放大电路的组成原理以共发射极放大电路为例一．放大电路的组成：输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）上图是常见的电容耦合共射放大器电路, 我们将它分成7个部分, 每部分作用如下: (1) 信号源: Us 为开路电压, Rs 为内阻。
(2) 输入耦合电容C1: 其作用是隔断信号源与晶体管之间的直流联系; 对信号频率而言, 其容抗足够小, 可视为短路, 因而信号可顺利地通过, 起到耦合信号(传送交流)的作用。
放大电路基础知识
•画出直流通路：标出IBQ，ICQ，UBEQ，UCEQ •利用输入特性曲线来确定IBEQ和UBEQ •利用输出特性曲线来确定ICQ和 直流负载线：UCE=EC-ICRC UCEQ 只给出输出特性曲线来确定UCEQ和ICQ
•估算IBQ及UBEQ •利用输出特性曲线来确定ICQ，UCEQ
动态分析
常用两个H参数等效电路
rbe估算：可从输入特性曲线上Q点附近求出（但误差较大）
近似计算公式：rbe=△UBE/△IB=rbb+(1+β)re
26mv 26mv 300 I BQ I BQ 基本放大电路性能指标分析 rBE 300 1
rbb——基区半导体体电阻 re——发射区体电阻；
故AI<1
结论：A.共基电路是同相放大器UO、UI同相 B.电压其有放大，电流不具有放大作用 C.输入电阻小可作为宽频带放大器， 频率响应带（工作频率范围宽）
三种电路比较
AV AI RI
<1
RO UO与VI
小 大 同相
应用
共基 放大
频率特性好应用于宽带 放大 共集 <1 放大 大 小 同相 实现阻抗变换的缓冲级，带 负载能力的输出级 共射 放大 放大 中 中 反相多级放大的输入级 多级放大
hoe
故微变等效参数为：
u BE hie rbe iB hfe iC u 常数 CE iB
简化H参数的等效电路 • 若RCE≥10RL 可用两参数简化等效：IC =hfeIB IC=β •若RCE与RL 可比拟：用三个参数的简化等效
3) 考虑信号源电阻碍RS时的电压的大倍数：AVS =UO/US IB=RB/（RB+rBE）.IS , IS=（RB+rBE）/RB.IB 一般地RB》rBE，则IS =IB UI=IB（RS+rBE） US=IB（RS+rBE） AUS=-β IBRL/（IB（RS+rBE））=-β RL/（RS+rBE）
放大电路基础
（3）多级放大电路的输出电阻ro。 从图2.3.2得出，多级放大电路的输出电阻ro就是最末级电路的输出 电阻ro2，即
2.3 多级放大电路
2.3.3 直接耦合
1
直接耦合的含义
图2.3.3所示为直接耦合电路，所谓直接耦合就是将前 级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的 信号或直流量变化的信号。
2.2 放大电路的分析
2.2 放大电路的分析
rbe是对交流而言的动态电阻，称为晶体管的输入电阻。小 信号时，rbe是一个常数。由它可以确定电压、电流交流分量ube、 ib之间的关系，即ube=rbeib。因此，晶体管的输入电路可以用 rbe等效代替，如图2.2.4（b）所示。
2.2 放大电路的分析
1
晶体管的微变等效电路
由图2.2.3可知，放大电路在小信号工作时，晶体管的动态 工作点只在静态工作点附近小范围内移动，晶体管的输入、输 出特性曲线可近似为直线，各极的电流、电压增量有线性关系。 尽管晶体管是非线性器件，但可以进行线性化处理，用线性化 等效电路模型来代替。
1）输入回路的微变等效电路 当输入信号电压很小时，在已确定的静态工作点Q附近的 工作段可以认为是直线。当uCE为常数时，令ΔuBE和ΔiB的比值 为rbe，即
第2章 放大电路基础
前言
实际中常常需要把一些微弱信号放大到便于测量和利用 的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或从传感 器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放 大才能驱动扬声器或进行观察、记录和控制。
所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放 大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流 电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
显然，输出电阻ro是衡量放大电路性能指标的又一个重要参数。 ro越小，带负载能力越强。 输出电阻ro的计算式为
2.3 多级放大电路
2.3.3 直接耦合
1
直接耦合的含义
图2.3.3所示为直接耦合电路，所谓直接耦合就是将前 级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的 信号或直流量变化的信号。
2.2 放大电路的分析
2.2 放大电路的分析
rbe是对交流而言的动态电阻，称为晶体管的输入电阻。小 信号时，rbe是一个常数。由它可以确定电压、电流交流分量ube、 ib之间的关系，即ube=rbeib。因此，晶体管的输入电路可以用 rbe等效代替，如图2.2.4（b）所示。
2.2 放大电路的分析
1
晶体管的微变等效电路
由图2.2.3可知，放大电路在小信号工作时，晶体管的动态 工作点只在静态工作点附近小范围内移动，晶体管的输入、输 出特性曲线可近似为直线，各极的电流、电压增量有线性关系。 尽管晶体管是非线性器件，但可以进行线性化处理，用线性化 等效电路模型来代替。
1）输入回路的微变等效电路 当输入信号电压很小时，在已确定的静态工作点Q附近的 工作段可以认为是直线。当uCE为常数时，令ΔuBE和ΔiB的比值 为rbe，即
第2章 放大电路基础
前言
实际中常常需要把一些微弱信号放大到便于测量和利用 的程度。例如，从收音机天线接收到的无线电信号或从传感 器得到的信号，有时只有微伏或毫伏的数量级，必须经过放 大才能驱动扬声器或进行观察、记录和控制。
所谓放大，表面上是将信号的幅度由小增大，但是，放 大的实质是能量的转换，即由一个较小的输入信号控制直流 电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。
显然，输出电阻ro是衡量放大电路性能指标的又一个重要参数。 ro越小，带负载能力越强。 输出电阻ro的计算式为
放大电路基础
耦合电容，隔断放大电路 与负载间的直流通路
图6-6 单管共射放大电路简化图
耦合电容C1和C2：一般为几微法至几十微法，利用其通交 隔直作用，既隔离了放大器与信号源、负载之间的直流干 扰，又保证了交流信号的畅通；需要注意的是C1和C2是电 解电容，有极性之分，正极接高电位。
第六章 放大电路基础
6.2.2 放大电路的工作原理
RC
Rb
T
+
输 出 回 路L
U CC 电源UBB和电阻RB：使管子
+
ui
U BB
输 入 回 路
R
uo
负载电阻
发射结处于正向偏置，并提 供适当的基极电流IB； 电阻RC：将集电极的电流变化 变换成集电极的电压变化，以 实现电压放大作用。
图6-5 单管共射放大电路 原理图
第六章 放大电路基础
耦合电容，隔断信号源与放 大电路间的直流通路
第六章 放大电路基础
图6-9 例1用图
解： 由于是硅管，所以 BEQ 0.7V U
I BQ U CC U BEQ Rb 12 0.7 mA 0.04mA 280
I CQ βIBQ (50 0.04)mA 2mA U CEQ U CC I CQ R c (12 2 3)V 6V
常用微变等效电路法进行放大电路的动态分析。
第六章 放大电路基础
1、微变等效电路法的基本思路
IB
Δ IB
IC
Q
Δ UBE
Δ IC
Q
Δ IB
0
0
上图所示为晶体管的输入特 性曲线。在Q点附近的微小范围 内可以认为是线性的。当uBE有一 微小变化ΔUBE时，基极电流变化 ΔIB，两者的比值称为三极管的动 态输入电阻，即rbe。
放大电路基础知识
CE
CC C C
CEQ c C
CEQ
ce
（1）
（2） （3） （4）
u u i R
o
ce
cc
（5）
三. 放大电路的失真现象分析
所谓失真,是指输出信号的波形与输入信号的波形不 成比例的现象。
1． 演示电路如图7所示。 2． (1）通过信号发生器产生一频率为1000Hz的正弦波 信号ui,输入放大电路,调整ui的幅值和电位器RP,通过示 波器在输出端可观察到最大不失真输出信号的波形,如 图8（a）所示。
3． 放大电路中电压、 电流的方向及符号规定 1） 电压、 2）电压、
IB
O
t
(a)
ib Ibm
O
(b)
iB
IB t
O
t (c)
图3 (a)直流分量;(b)交流分量;(c)总变化量
(1)直流分量。如图3(a)所示波形,用大写字母和大写下 标表示。如IB表示基极的直流电流。
(2)交流分量。如图3(b)所示波形,用小写字母和小写下 标表示。如ib表示基极的交流电流。
2）
所谓交流通路,是指在信号源ui的作用下,只有交流电流 所流过的路径。画交流通路时,放大电路中的耦合电容短 路;由于直流电源UCC的内阻很小,对交流变化量几乎不
起作用,故可看作短路。图2所对应的交流通路如图4(b)
所示。
＋UCC
ic
c
＋
Rb
Rc
V
b ib
＋
＋
＋
uce
－
ui
Rb
ube
ie
uo
Rc
RL
(b)
(c)
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式中
RL '
RC
//
RL
RC RL RC RL
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第三节 放大电路的分析方法
由此可推出电压放大倍数的计算公式为
Av
v0 vi
ic RL ' ib RL '
ib rbe
ib rbe
即
Av
RL '
rbe
例2-3 在图2-10中，VCC=12V, RB1=42 KΩ, RB2= 8 KΩ RE=1KΩ, RL= RC= 4KΩ ,β=30，
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第二节 单级低频小信号放大器
2.放大电路的动态分析 在图2-5所示的共发射极放大电路的输入端加上正弦交流电
压信号vi，则发射结两端的电压vBE等于：
vBE vi VBEQ
这是一个只有大小变化没有极性变化的脉动电压。波形如图 2-8（b）所示。若vBE大于死区电压，且vi很小，则有
v CE = v CC - i CRC, 该方程对应的曲线如图2-13（b）所 示，该直线称为直流负载线
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第三节 放大电路的分析方法
（2）确定静态工作点 直流负载线与l BQ对应的一条输出特性曲线的交点即是静态
下工作点Q，Q点所对应的l CQ和V CEQ就是三极管的静态电 流和电压 (3)交流输入电流ib 是叠加在静态工作点l BQ 上变化的，找 出相应输出特性与负载线的交点，即可画出对应集电极电流 和集电极交流电压的波形
ui
（2）电流放大倍数 Ai i0 ii
（3）功率放大倍数：
Ap P0 Pi
它们之间的关系是： Ap
P0
i0vo
Pi iivi
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第一节 放大器的基本概念
2.放大器的增益 我们把放大倍数用对数表示称之为放大增益，用大写字母G来
表示。工程中常用的放大器增益有三种： (1)电流增益Gi:用对数来表示电流的放大倍数即为电流增益。
第二章 放大电路基础
教学目标 第一节 放大器的基本概念 第二节 单级低频小信号放大器 第三节 放大电路的分析方法 第四节 放大电路的三种基本接法 第五节 多级放大电路
教学目标
1.了解放大器的组成方框图，理解放大器的参数及指标。 2.掌握基本共射放大电路的组成，理解各元器件的作用，会
5.非线性失真系数 由于放大器件均具有非线性特性，它们的线性放大范围有一
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。如果输入信号为正弦信号，则由于非线性失 真，输出信号就将是非正弦的，即输出波形除了基波频率外， 还包含有输入波形中没有的二次谐波、三次谐波等谐波频率。 这种由放大器件的非线性引起的波形失真叫非线性失真。
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第二节 单级低频小信号放大器
2.基本放大电路的组成原则 必须有直流电源，且直流电源的极性必须满足三极管的发射
结正偏、集电结反偏，保证三极管工作在放大状态，电阻取 值得当，使三极管有一个合适的直流工作电压和电流。 输入回路的接法，应使输入电压产生变化尽量大的基极电流， 因为基极电流直接控制着集电极电流 输出回路的接法，应能使变化的集电极电流产生变化尽量大 的电压vo，并能从电路输出。
iB IBQ Ib
波形如图2-8（c）所示
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第二节 单级低频小信号放大器
基极电流的变化将使集电极电流在静态值ICQ 的基础上跟着
变化，则 iC ICQ ic
式中 I CQ IBQ
iC ib
波形如图2-8（d）所示
集电极与发射极电压也是静态电压VCEQ和交流电压vce两部
分析其工作原理。 3.掌握基本共射放大电路直流通路、交流通路的画法，对放
大器进行静、动态分析 4.理解图解法的含义和微变等效电路的分析方法。
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第一节 放大器的基本概念
一、放大器概述
放大器是能把输入信号的电压或功率放大的装置，由电子管 或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通信、广 播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
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第二节 单级低频小信号放大器
3.电路中电压和电流符号写法的规定 放大电路中既存在着直流分量，又存在着交流分量，为了便
于区分，文字符号写法作如下规定: 直流分量。用大写字母和大写下标的符号，如IB 交流分量。用小写字母和小写下标的符号，如i b 总量:总量是直流分量和交流分量的代数和，用小写字母和大
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第四节 放大电路的三种基本接法
本节介绍其他两种组态：共集电极和共基极放大电路。
一、共集电极放大电路
如图2-14（a）所示，图2-14（b）、(c)为根据该电路画 出的直流通路和交流通路
被放大的信号从发射极输出所以又称为射极输出器。 射极输出器的特点是: 电压放大倍数A约为1，且小于1,输出电压与输入电压同相 输入阻抗高。 输出阻抗低、
(1)试求放大电路的静态工作点
（2）计算电路的主要指标电压放大倍数，输入、输出阻抗
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第三节 放大电路的分析方法
二、图解分析法
图解分析法是利用晶体管的特性曲线，通过作图的方法分析 放大器的工作情况。现以图2-5为例：
(1)作直流负载线。如图2-13（a）为放大器的输出回路直 流通路，ic-vcE关系如图2-13（b）、 （c）所示，三极管 压降v CE和集电极电流ic之间的有如下关系
Vi与输入电流Ii之比，即： Ri= Vi/ Ii
4.输出电阻Ro 放大器的输出电阻就是从放大器输出端看进去的等效电阻,计
算Ro :将输入端信号源短路(Vs=0），保留内阻Rs，移走负载 RL，在输出端外加信号电压V，产生信号电流I，则:
Ro=V/I
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第一节 放大器的基本概念
写下标的符号，如: i B = IB + i b 在一般情况下，交流分量都是正弦波形式，其表达式为:
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第二节 单级低频小信号放大器
二、放大器的工作原理
放大电路没有输入信号，vi=0时，电路不存在交流分量， 各处的电压、电流均为直流，此时，称为直流工作状态，简 称为静态。
当有输入信号vi时，电路中的电压、电流都将随输入信号做 相应的变化，这种变化状态称为交流工作状态，简称为动态。
由直流通路可列方程
VCC IBQR b VBEQ VCC ICQ R C VCEQ
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第二节 单级低频小信号放大器
则有
I BQ
VCC - VBEQ Rb
VCC远大于VBEQ 时，有 ICEQ为晶体管的穿透电流
IBQ
VCC Rb
I CQ IBQ I CEQ
I BQ
可得
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第二节 单级低频小信号放大器
1.放大电路的静态分析
(1)静态时，晶体管的各极直流电压VBE VCE和电流IB、IC 在三极管的输入特性曲线和输出特性曲线上确定为一个点，
用Q表示，该点即为静态工作点。此时的电流电压值记作 VBEQ VCEQ和IBQ ICQ (2)Q的计算
图2-3（c）所示的基本放大电路的直流通路如图2-4所示
.共集:电压放大倍数略小于1，但电流放大倍数较大，且它的 输入电阻大，输出电阻小。因此，除了用作输入级、缓冲级 以外，也常用作功率输出极
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第二节 单级低频小信号放大器
一、单管共发射极放大器
1.基本放大电路的组成及电路图的画法 采用NPN型晶体管的基本共射放大电路如图2 -3( a)所示。 上述的电路中含有两个供电电源，这种电路结构称为双电源
供电电路。为了简单起见，可以把这种结构改为图2-3 (b) 所示的单电源供电结构。2 -3 ( c)是单电源供电共发射极 放大电路的习惯画法。
图2-1是它的工作过程方框图。 放大电路种类很多，根据被放大的信号频率的不同，可分成
直流放大器、低频放大器、谐振放大器、宽频带放大器。按 信号的强弱，可分为小信号放大器和大信号放大器(功率放大 器)。
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第一节 放大器的基本概念
二、放大器的主要参数
1.放大倍数 任何放大电路都可以用如图2 -2所示的二端口网络表示 （1）电压放大倍数： Av u0
画交流通路的原则是: 耦合电容、旁路电容因其容抗较小，对交流信号视为短路。 直流电源对交流的内阻很小，对交流信号视为短路 根据以上原则画出图2 -5中共发射极基本放大电路的交流通
路如图2 -9所示。
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第三节 放大电路的分析方法
一、估算分析法
所谓估算法就是根据电路中的已知参数，利用公式的近似计 算来分析放大器性能的方法。下面以图2-10 (a)电路为例 介绍估算法的分析方法与步骤
输出电压为：
VCEQ VCC - ICQ (R C R E )
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第三节 放大电路的分析方法
2.交流参数的估算 (1)画交流通路 画交流通路只需把容量较大的电容及直流
电源简化为一条短路线，如图2-12（a）所示，图2-12 （b）把分压式偏置放大器的交流通路 (2)三极管输入电阻rbe的估算。对于小功率三极管在共发 射极接法时，常用下式近似估算：
用。同时可得到如下总结： (1)为了使放大器不失真地放大信号，放大器必须建立合适
的静态工作点。 （2）放大电路工作时，基极电流和集电极电流与输入电压
相位相同，输出电压与输入电压相位相反 （3）交流放大电路中同时存在直流和交流两种分量
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第二节 单级低频小信号放大器
所谓交流通路是指交流信号能够通过的路径。当计算放大电 路的放大倍数、输入电阻和输出电阻等动态参数时，交流通 路是必要的依据。
Gi=20lgAi (2)电压增益Gv:用对数来表示电压的放大倍数即为电压增益。