放大电路动态分析.ppt
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放大电路的动态分析
RB
C1
RC
ui
+
+
+
T
C2
RL
−Hale Waihona Puke −+ uo
思考题： 思考题：
为什么会有截止失真与饱和失真？如何消除？ 为什么会有截止失真与饱和失真？如何消除？
图解法的特点 （1）便于观察。 ）便于观察。 （2）作图烦琐，Ui很小时难以作图。 ）作图烦琐， 很小时难以作图。 （3）放大电路一些性能指标无法由图解法求得。 ）放大电路一些性能指标无法由图解法求得。
+ +
T uCE
C2
+
RL
uo
−
uBE
+
−
−
−
基本共射极放大电路的波形分析动画演示
小结： 小结： 输入信号 输出信号
t 0 0 t
放大电路的动态范围
（忽略 UCES和ICBO）
a. 如果 CEQ=ICQRC=VCC/2 如果U
M
iB波形
输 0 出 0 波 形 t
N
iB1 iB2 iB3 uo1 uo2 uo3 Uopp=2UCEQ =2ICRC =VCC
直流负载线
ICQ 0
QO
P
交流负载线
b
N
uCE
UCEQ UCEQ+ICQ R'
L
◇与横轴的交点为UCEQ+ICQ R'L 与横轴的交点为 电路的工作点沿交流负载线移动。 ◇电路的工作点沿交流负载线移动。 ◇动态范围 (a) 比电路空载时小。 (b) 比电路空载时小。
+VCC
已知对硅管U 例:已知对硅管 BEQ=0.6V, β = 50 , Vcc=10V，RB=235kΩ, ， RL=1.5kΩ, 求Ｕopp。 。 RC=3kΩ,
C1
RC
ui
+
+
+
T
C2
RL
−Hale Waihona Puke −+ uo
思考题： 思考题：
为什么会有截止失真与饱和失真？如何消除？ 为什么会有截止失真与饱和失真？如何消除？
图解法的特点 （1）便于观察。 ）便于观察。 （2）作图烦琐，Ui很小时难以作图。 ）作图烦琐， 很小时难以作图。 （3）放大电路一些性能指标无法由图解法求得。 ）放大电路一些性能指标无法由图解法求得。
+ +
T uCE
C2
+
RL
uo
−
uBE
+
−
−
−
基本共射极放大电路的波形分析动画演示
小结： 小结： 输入信号 输出信号
t 0 0 t
放大电路的动态范围
（忽略 UCES和ICBO）
a. 如果 CEQ=ICQRC=VCC/2 如果U
M
iB波形
输 0 出 0 波 形 t
N
iB1 iB2 iB3 uo1 uo2 uo3 Uopp=2UCEQ =2ICRC =VCC
直流负载线
ICQ 0
QO
P
交流负载线
b
N
uCE
UCEQ UCEQ+ICQ R'
L
◇与横轴的交点为UCEQ+ICQ R'L 与横轴的交点为 电路的工作点沿交流负载线移动。 ◇电路的工作点沿交流负载线移动。 ◇动态范围 (a) 比电路空载时小。 (b) 比电路空载时小。
+VCC
已知对硅管U 例:已知对硅管 BEQ=0.6V, β = 50 , Vcc=10V，RB=235kΩ, ， RL=1.5kΩ, 求Ｕopp。 。 RC=3kΩ,
2-2 放大电路动态分析
用于测量应力的电阻应变片电桥电路
集成运算放大器具有 双端对称输入的功能
（2）输入信号的波形
① 正弦稳态信号 如音频信号，频率范围在几十赫至几十千赫的正弦 波。经话筒输出的音频信号幅度通常为几～几十毫 伏
② 慢变信号或直流信号
如由温度等非电量经传感器转换所得的信号，随时间变化 缓慢。
直流输入信号应看作是相对于零的变化，切勿与静态值相 混淆。
-3dB频 率
20lgAv2m20lgAvm3dB
上限频率：fH
下限频率：fL 通频带：
BW fHfLfH
通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应 能力越强。
如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围 (20Hz~20kHz)。
(5)最大不失真输出幅度
最大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产 生非线性失真的条件下，所能提供的最大输出电 压(或输出电流)的峰值，用Vom (或Iom)表示。 截止失真：由于进入截止区而产生的失真。
第二章 放大电路动态分析
本章从放大电路的交流通路入 手，在输入低频小信号的条件下， 器件用线性电路模型等效，然后用 电路原理中的一些方法，来分析和 计算放大电路的主要技术指标，所 以本章是电子电路分析的基础，要 求熟练掌握。
2.2.1 放大电路的动态性能指标
一、输入信号源和输出负载
1、输入信号源
适用于单端与地之间输入信号的 放大电路—单端信号源
信号源为电压源
信号源为电流源
适用于双端输入信号的放大电路—双端 信号源(对称信号源)
电桥处于平衡状态： Va Vb 5V Va Vb 0V
受力后：
Va 5 Vb 4.98V
V aV b54.9 80.0V 220
《放大电路》PPT课件
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时， IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输
出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下，交流信号流 经的通路，也就是动态电流流经的通路，用于 研究动态参数。
二、输入电阻Ri
• 放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号 ，那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放 大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越 大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越
小。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
第2章基本放大电路动态分析
12 ＝0.06mA 60A
200
IC IB ＝50 0.06＝3mA
∵ IC ICmax ∴ Q 位于饱和区
10
Chapter 4
（2）用图解法确定静态工作点Q
图解步骤：
用估算法求出基极电流IB。 根据IB的值在输出特性曲线中找 到对应的IB曲线。
作直流负载线。
UCE=VCC – ICRC
由直流通路
输入回路
IB
VCC UBE Rb
VCC Rb
IC IB
输出回路
UCE VCC RC IC
8
Chapter 4
例15.2 已知：
=50，VCC =12V，RC=6k
求：当Rb =600k， Rb =200k 时，
三极管的静态工作点Q位于
哪个区？
解： 当Rb =600k时
IB
输出电阻
ro
U I
U S 0 RL
输出电阻Ro的大小，反映了放大电路带负载能力的 强弱。ro越小，带负载能力越强。
3
Chapter 4
15.1 共发射极放大电路
• 共射极放大电路的组成及放大原理 • 静态分析 • 动态分析 • 射极偏置电路
4
Chapter 4
1. 共射极放大电路的组成及放大原理
三极管的小信号等效电路
放大电路的微变等效电路
计算放大电路的性能指标
13
Chapter 4
三极管的小信号等效电路 输入回路
iB
UCE
iB
iC +
rbe
U B E IB
ube ib
IB
Q IB
+ uBE −
uCE 三极管的输入电阻 o
第17讲放大电路动态分析
Q
晶体管的电 流放大系数
β
IC IB
U CE
ic ib
U
晶体管的输出回路(C、E之
CE
O
间)可用一受控电流源 ic= ib 输出特性 UCE 等效代替，即由来确定ic和
ib之间的关系。
一般在20～200之间，在手册中常用hfe表示。
晶体管的
输出电阻 rce
UCE IC
IB
uce ic
rce愈大，恒流特性愈好 因rce阻值很高，一般忽 IB 略不计。
大电路的微变等效电 路。
eS-
-
E
-
分析时假设输入为
微变等效电路
Ii B Ib
Ic C
正弦交流，所以等效 电路中的电压与电流
RS
可用相量表示。
E
+ S-
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
E
+ RL Uo
-
3.电压放大倍数的计算
定义 : Au
分三种情况：
U o U i
（1）. 当 Rs=0 , RL=∞时
微变等效电路法：利用放大电路的微变等效电路分 析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出 电阻ro等。
1. 晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1) 输入回路
当信号很小时，在静态工作点
附近的输入特性在小范围内可近
IB
似线性化。
Q IB
晶体管的 输入电阻
rbe
U B E IB
U i Ibrbe
Ii B Ib
Ic C
RS
E
+ S-
放大电路的基本原理和分析方法ppt课件
IBQ
直流负载线
O
UBEQ UCC UBE
O
UCEQ UCC UCE
【例】 图 示 单 管 共 射 放 大 电 路 及 特 性 曲 线 中 ， 已 知
Rb=280k，Rc=3k ，集电极直流电源VCC=12V，试用图 解法确定静态工作点。
解：首先估算 IBQ
IBQ
VCCUB Rb
E
Q
IB
(1 20.7)m A 4 0μA
饱和失真 Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真。
iC
iC / mA
Q
ib(不失真)
ICQ
O
tO
UCEQ
O
t
uo = uce
底部失真
IB = 0
uCE/V uCE/V
✓估算最大输出幅度
iC/mA
A
交流负载线
Q
OC
D
B iB=0
E uCE/V
Uom
minCD， DE 2 2
Q尽量设在线段AB的中点
uBE
iB
反相放大
iC
uCE
UBEQ ib
IBQ
ic ICQ
uce UCEQ
放大电路的组成原则
静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路 参数。
动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载 上能够获得放大了的动态信号。
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。
VCC
4
出
回
路 IC Q
工
iC 2
作
情 况 分
0
t0
Au
ΔuO ΔuI
ΔuCE ΔuBE
0
析 = 4.5-7.5 =-75
23 放大电路的动态分析wzl
Ib
= h21
rce= 1/h22
h11
h21Ib
Ic h22
Uce
u ce
ui
iB
uo比ui幅度放大且相位相反
6
例 硅管， RC = 1 k，
VCC = VBB = 6 V，图解分析各电压、电流值。 iC
C1
iB
+ ui
–
RB
VBB
+ + uBE
– –
+ uCE
RC
+ V – CC
RL
[解] 令 ui = 0，求静态电流 IBQ
t
(交流负载线) i B
60 50 40 Q 30 IBQ Q 20 iB=10 A O
iB/A ib 30 t O
O
t
Q uBE/V
0.7 V
UCEQ
6 uCE/V uce uCE/V
Ucem
ui uBE/V
9
2.3.2 放大电路的非线性失真
在放大电路中，输出信号应该是成比例放大的 输入信号（即线性放大）； 如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入 信号的情况，放大电路产生非线性失真。 因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作 范围超出了三极管特性曲线上的线性范围，从而引起
iB
c b
iC
vBE
e
BJT双口网络
vCE
式中iB、 iC、 uBE、uCE代表各电量的总瞬时值（即实 际的物理信号）, 为直流分量和交流瞬时值之和, 即：
i I i , u u u , i I i , u U u B BQ bBE BE be C CQ c CE CEQ c
13
放大电路基本知识PPT课件
RL uo
继续
（2）Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au＝ u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
（3）Ri
ib
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。
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，反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC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 Re有上限值吗？
基本思想：用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效：保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub＝ e rbeibruce ic＝ibuce/rce
h参数等效电路：
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构：
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
电子技术21(放大电路,静态分析与动态分析)
所谓静态工作点，是指放大电路没有外加信号，仅在 直流电源作用下的输入、输出参数，静态工作点一般用Q 表示，所以静态工作点的4个参数分别记作
输入参数：IBQ（基极电流），UBEQ（发射结电压） 输出参数：ICQ（集电极电流），UCEQ（管压降）
共射放大电路静态分析
利用直流通路，即可计算放
大电路的静态工作点，所用方程 RB RC +
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
uo
RB RC + IB IC +
+VCC
+ UCE UBE
绘制直流通路的方法：信号源短路，内阻保留；电 容开路。
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
E
B
ui
uo
C
共集电极
1 基本共射放大电路的组成 2 直流通路和交流通路
CONTENTS
目
录
基本共射放大电路的组成
RC +C2
C1+ iB iC +
+
RS +
us
+ uiRB
+ uCE uo
uBE RL
EB
RS ECus+
RB C1+ +
ui
RC +C2
iB iC +
+
+ uCE uo
输入参数：IBQ（基极电流），UBEQ（发射结电压） 输出参数：ICQ（集电极电流），UCEQ（管压降）
共射放大电路静态分析
利用直流通路，即可计算放
大电路的静态工作点，所用方程 RB RC +
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
uo
RB RC + IB IC +
+VCC
+ UCE UBE
绘制直流通路的方法：信号源短路，内阻保留；电 容开路。
直流通路和交流通路
RB C1+ +
ui
RC iB iC
+C2 +VCC ++
+ uCE uBE
E
B
ui
uo
C
共集电极
1 基本共射放大电路的组成 2 直流通路和交流通路
CONTENTS
目
录
基本共射放大电路的组成
RC +C2
C1+ iB iC +
+
RS +
us
+ uiRB
+ uCE uo
uBE RL
EB
RS ECus+
RB C1+ +
ui
RC +C2
iB iC +
+
+ uCE uo
共源极放大电路动态分析
相当于一个电压控制电流源 rds 相当于受控源的内阻
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
3.4.3 共源极放大电路的动态分析
(1) 电路
直流电源接地，大电容短路 微变等效电路
先中间，后两边
+
+
+
+ +
_
•
_
•
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
场效应管微变等效电路画法：
ig
g
+
+
ui
-
ugs
3. 场效应管及其放大电路
1）信号的输入和输出
常用的耦合方式 阻容耦合 变压器耦合
直接耦合
+ +
+ +
+
_
•
_
阻容耦合共源极放大电路
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
2）场效应管的微变等效电路
ig
场效应管
id
微变等效电路
+
d
+
ugs g FET
uds
–
s
–
id= gm ugs
——场效应管的电压控制作用
与共射电路比较
Ri RB // rbe
•
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
c. 求输出电阻 Ro
画出求输出电阻的等效电路
•
•Leabharlann 模拟电子技术3. 场效应管及其放大电路
根据输出电阻的定义：
由图可知
•
Ro RC
与共射电路比较
模拟电子技术
3. 场效应管及其放大电路
总结： 共源极放大电路的动态分析：
课件：多级放大电路的动态分析
3.2 多级放大电路的动态分析输出电阻放大倍数输入电阻总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积A unA u2A u A u1=……一、电压放大倍数+-i Us +-S U 2A 1O U+-2i U+-in UnA +-O UR L多极放大电路方框图1A多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻1i i R R =ono R R =二、输入电阻和输出电阻+-i Us +-S U 2A 1O U+-2i U+-in UnA +-O UR L多极放大电路方框图1A输入、输出级参数主要考虑输入电阻和输出电阻计算时应注意：❖当共集放大电路作为输入级（第一级）时，它的输入电阻与第二级的输入电阻有关❖当共集放大电路作为输出级（最后一级）时它的输出电阻与倒数第二级的输出电阻有关[例] 已知图示两级放大电路，估算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻u oR c2T 2+V CC R b1T 1+u i-+-V DZR c1三、例题u oR c2T 2+V CC R b1T 1+u i-+-V DZR c1i c1i b1+-u i +-u oi c2i b2R c2R c1R b1r z解：r be1β1i bc b er be2β2i b cbe+-u i +-u or be1β1i beR c2R c1R b1r be2β2i b e r z+-u o1u i2R i2R i2= r be2+（1+β2）r z 应将第二级的输入电阻看作第一级的负载电阻A u1=u o1u iu o1=-β1i b1（R c1// R i2）u i = i b1 r be1=-β1（R c1// R i2）r beu o =-β 2 i b2 R c2u i2= i b2[r be2+（1+β2）r z ]A u2=u ou i2=-β2 R c2r be2+（1+β2）r zA u2= A u1· A u2R i = R b1//r be1R o = R c2+-u i +-u or be1β1i beR c2R c1R b1r be2β2i b e r z+-u o1u i2[例] 已知V CC =V EE =18V ，静态时u o = 0，估算静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻~R c2T 2+V CC R sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE+u s -R e15.6k Ω200 Ω 4.7k Ω1.2k Ωβ1=50β2=30I c2=V EE R c2=184.7= 3.8mA I B2=i c2β2= 0.13mA I E2= I c2+ I B2=3.93mAI 1R c1= I E2 R e2+ U BE2I 1=I E2 R e2+ U BE2R c1= 0.98mA I c1= I B2 + I 1 = 1.11mA I B1=i c1β1= 0.022mA I E1= I B1 + I c1 = 1.13mAU E2= V cc –I E2 R e2 = 13.2VU C1= U E2 –|U BE2| = 12.5V~R c2T 2+V CC R sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE+u s -R e15.6k Ω200 Ω 4.7k Ω1.2k Ωi B2I 1i c1i c2i E2电路等效模型i c2i b2R c2+-u i+-u oi oi iR c1~R su s ~R c2T 2+V CCR sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE +u s -R e1i c1i b1R e2R e1r be1β1i b1cebr be2β2i b2ceb+-i c2 i b2R c2+-u i u oi oi i R c1~R s u s i c1 i b1R e2r be1β1i b1ce b r be2β2i b2c e b R e1R i2R i2= r be2+（1+β2）R e2u o1=-β1i b1（R c1// R i2）u i = i b1 [r be1+（1+β1）R e1]A u1=u o1u i=-β1（R c1// R i2）r be1 +（1+β1）R e1。
分压式偏置放大电路PPT课件
（1）电路中的电流、电压关系：
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理（过程）
（2）当温度升高时：
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理（过程）
（3）结论
利用Rb1和Rb2的分压作用固定基极电位VBQ。
利用发射极电阻Re产生的VEQ（VEQ反映ICQ的变化）去控制VBEQ
根据三极管的输入特性曲线，利用VBEQ的变化去控制IBQ
VEQ VBQ VBEQ 3.4 V 0.7 V 2.7 V
I CQ I EQ
VEQ 2.7 V
1 mA
Re 2.7 kΩ
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V - 1 mA (5 k 2.7 k) 4.3 V
例题2
CC
BQ =
≈
基本不变
↑
↑ （ ICBO和β具有正温度系数 ）
↑ 静态工作点Q偏移。 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO
NO.1
理解“偏置电路”
4、固定式偏置电路
（3）特点
① 电路简单，基极只有一个偏置电阻，若Rb固定，则IBQ也固定。
② 电路稳定性差，静态工作点Q容易随外界或自身因素（温度变化、
4V
VEQ VBQ VBEQ 4 V 0.7 V 3.3 V
I BQ
I CQ
0.033 mA
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V 1.65 ( 2) V 5.4 V
例题2
（2）计算 AV 、 ri 、 ri
rbe 300 (1 )
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理（过程）
（2）当温度升高时：
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理（过程）
（3）结论
利用Rb1和Rb2的分压作用固定基极电位VBQ。
利用发射极电阻Re产生的VEQ（VEQ反映ICQ的变化）去控制VBEQ
根据三极管的输入特性曲线，利用VBEQ的变化去控制IBQ
VEQ VBQ VBEQ 3.4 V 0.7 V 2.7 V
I CQ I EQ
VEQ 2.7 V
1 mA
Re 2.7 kΩ
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V - 1 mA (5 k 2.7 k) 4.3 V
例题2
CC
BQ =
≈
基本不变
↑
↑ （ ICBO和β具有正温度系数 ）
↑ 静态工作点Q偏移。 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO
NO.1
理解“偏置电路”
4、固定式偏置电路
（3）特点
① 电路简单，基极只有一个偏置电阻，若Rb固定，则IBQ也固定。
② 电路稳定性差，静态工作点Q容易随外界或自身因素（温度变化、
4V
VEQ VBQ VBEQ 4 V 0.7 V 3.3 V
I BQ
I CQ
0.033 mA
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V 1.65 ( 2) V 5.4 V
例题2
（2）计算 AV 、 ri 、 ri
rbe 300 (1 )
放大电路的动态分析(精)
淮海工学院电子工程系
求法：外加电压法
短路 RL开路，E S ，产生电流I 输出端外加电压 U
Ib 0
.
I
Ib
.
.
U ro (动 态 电 阻 ) I U I b 0 ro RC I
.
RC
RS
RB
rbe
U
.
ro RC是因为受控电流源的电 阻不是无穷大
uBE
即uBE 与iB成正比，定义 rbe为这两者之比
uBE rbe iB
UCE
ube ib
rbe称为三极管的输入电阻
rbe即为Q点的动态电阻
淮海工学院电子工程系
26( mV ) rbe 300 (1 ) I E ( mA)
单 位：
26( mV ) 或 者 rbe 300 I B ( mA)
RS
eS
ui
C1
iC
C2
uCE
RL u0
u BE
（2）根据 ui 的波形在输入特性曲线上作出 iB 的波形
uBE U BE ui U BE ube
uBE iB
淮海工学院电子工程系
iB ( A)
IB
IB
iB ( A)
Q1 Q
Q2
t
U BE
但当三极管的Q点合适时，如果 ui 很小，则可把Q等效。 该线性电路即为三极管的微变等效电路
淮海工学院电子工程系
1、晶体管的微变等效电路 观察晶体管的输入曲线 当ui 很小时，可认为Q点附近 的曲线段是一条直线
IB
i B ( A)
Q
i B
求法：外加电压法
短路 RL开路，E S ，产生电流I 输出端外加电压 U
Ib 0
.
I
Ib
.
.
U ro (动 态 电 阻 ) I U I b 0 ro RC I
.
RC
RS
RB
rbe
U
.
ro RC是因为受控电流源的电 阻不是无穷大
uBE
即uBE 与iB成正比，定义 rbe为这两者之比
uBE rbe iB
UCE
ube ib
rbe称为三极管的输入电阻
rbe即为Q点的动态电阻
淮海工学院电子工程系
26( mV ) rbe 300 (1 ) I E ( mA)
单 位：
26( mV ) 或 者 rbe 300 I B ( mA)
RS
eS
ui
C1
iC
C2
uCE
RL u0
u BE
（2）根据 ui 的波形在输入特性曲线上作出 iB 的波形
uBE U BE ui U BE ube
uBE iB
淮海工学院电子工程系
iB ( A)
IB
IB
iB ( A)
Q1 Q
Q2
t
U BE
但当三极管的Q点合适时，如果 ui 很小，则可把Q等效。 该线性电路即为三极管的微变等效电路
淮海工学院电子工程系
1、晶体管的微变等效电路 观察晶体管的输入曲线 当ui 很小时，可认为Q点附近 的曲线段是一条直线
IB
i B ( A)
Q
i B
(14)放大电路的动态分析—图解法
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模拟电子技术基础
2．当RL≠∞时
ui
VCC
RB
C1
RC
T
C2
RL
uo
(1) 放大电路的交流通路 交流通路画法 耦合电容短路 直流电压源短路
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模拟电子技术基础
VCC
RB
C1
RC
ui
T
C2
RL
uo
交流通路
RC
ui
T
RB
RL
uo
上页
I CQ
Qo
交流负载线
P
b
N
O
式
U CEQ
uCE
在uCE — iC的坐标系中也表示一条直线，该直线称 为放大电路的交流负载线。
上页 下页 返回
模拟电子技术基础
iC
交流负载线的特点：
直流负载线
I CQ
M
a Qo
交流负载线
P
b
N
a. 斜率为
b. 经过静态工作点Qo
O
U CEQ
uCE
c. 与横轴的交点为
模拟电子技术基础
(2) 如果静态工作点Q太低
iB
a
iB的波形图
已知Q a. 输 入 波 形
1
iB O
2
O
t
b
O
工作点的移动
uBE波形图
t 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
b. 输出波形
M
已知 iB
已知Q
iB
a
1
模拟电子技术基础
2．当RL≠∞时
ui
VCC
RB
C1
RC
T
C2
RL
uo
(1) 放大电路的交流通路 交流通路画法 耦合电容短路 直流电压源短路
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模拟电子技术基础
VCC
RB
C1
RC
ui
T
C2
RL
uo
交流通路
RC
ui
T
RB
RL
uo
上页
I CQ
Qo
交流负载线
P
b
N
O
式
U CEQ
uCE
在uCE — iC的坐标系中也表示一条直线，该直线称 为放大电路的交流负载线。
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模拟电子技术基础
iC
交流负载线的特点：
直流负载线
I CQ
M
a Qo
交流负载线
P
b
N
a. 斜率为
b. 经过静态工作点Qo
O
U CEQ
uCE
c. 与横轴的交点为
模拟电子技术基础
(2) 如果静态工作点Q太低
iB
a
iB的波形图
已知Q a. 输 入 波 形
1
iB O
2
O
t
b
O
工作点的移动
uBE波形图
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模拟电子技术基础
b. 输出波形
M
已知 iB
已知Q
iB
a
1
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rbe
rbb'
(1
β)
26(mV) IE (mA)
式中IE是发射极电流的静态值，rbb’ 取100~300欧,rbe一般为几百欧到
几千欧。
(2) 输出回路 IC
Q
O
输出特性
输出特性在线性工作区是一组近似等距的平
行直线。
I
i
三极管的电流放大系数 β C c
I
i
BU
bU
在小信号条件下， 是一常CE数,由CE来确
E
三极管的B、E之间 可用rbe等效代替。
E 三极管的C、E之间可用一
受控电流源ic=ib等效代替。
放大电路的微变等效电路
将交流通路中的三 极管用三极管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。
ii B ib
+
R+S eS-
ui -
RB
ic C
+
RC RL uO -
E
ii B ib
ic C
一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电
源的内阻即为放大电路的输出电阻。 输出电阻是
RS
E
+ S_
Au 放大 电路
+
RL _U o
动态电阻，与 负载无关。
ro
定输义出输：电出阻电是阻表：明r放o 大UI电oo 路带负载E能o_+ 力的参数。RL电_U+路o
的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，
Q IB
是非线性的。当信号很小时，在 静态工作点Q附近的工作段可认
UBE 为是直线，输入特性在小范围内
O
UBE 可近似线性化。
三极管的 输入电阻
rbe
UBE I BI E
UCE
ube ib
UCE
小信号微变量，可 用电压和电流的交 流分量来代替变化 量
三极管的输入回路，在小信号情况下，rbe是一常数， 由它确定ube和 ib之间的关系。因此三极管的输入电路 (对B、于E小之功间率)可三用极r管be等的效输代入替电阻常用下式估算
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。
RS Ii
输入电阻是对
E +-S
U+- i
Au 放大电路
交流信号而言的， 是动态电阻。
信号源
定义：
输入电阻
ri
U i Ii
RS
Ii
E
+ S-
U+- i
信号源
ri
放大 电路
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大
小的参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的
E
（2）放大电路的动态分析
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。 动态分析:
计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 等。 分析对象：
各极电压和电流的交流分量。 分析方法：
微变等效电路法，图解法。 所用电路：
放大电路的交流通路。 目的：
找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系，为设计 打基础。
交流通路
+ RS
+ ui eS- -
ib
+
RB rbe
RC RL uo
E
微变等效电路
放大器的几项动态指标分析：
用微变等效电路分
析动态指标，如电压 放大倍数Au，放大电 路输入电阻Ri，放大 电路输出电阻Ro。假 设输入为正弦交流，
所以等效电路中的电
压与电流可用相量表 示。
ii B ib
ic C
+ RS
rbe
RC
E
+ RL Uo
-
Ib RL
RL RC // RL
Au
RL rbe
式中的负号表示输出电压的相位 与输入相反。
当放大电路输出端开路(未接RL)时，
Au
β
RC rbe
负载电阻愈小，放大倍数愈小。 因rbe与IE有关，故放大倍数与静 态 IE有关。
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
Io Ic IRC
Ic β Ib
IRC
U o RC
Ib
ro
0
所以
U o Io
Ic
RC
0
8.2 共射放大器
共射放大器放大电路
+UCC
RB
RC +C2
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
信号源
负载
+UCC
RB
RC IB IC
直流通路
+
U+B–ETU–CE
IE
交流通路
ii B ib
+
R+S eS-
ui -
RB
ic C
+
RC RL uO -
i c
在小信号条件下，rce也是一个常数 。如果把三极管输出电路看做电流
IB
源，愈大，恒流特性愈好rce也就是 电源内阻所以与受控电流源并联。
因rce阻值很高，一般忽略不计。
三极管的微变等效电路
三极管
微变等效电路
ic
B ib
+C
+
ic C +
ib
B+ ube -
uce
ube ruce
-
电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。
Ii B Ib
Ic C
RS
E
+ S-
+ U i -
IRB
βIb
RB rbe
RC
E
ri
+ RL Uo
-
ri
U i Ii
IR
RB // rbe
U i
B
Ib
当RB rbe时，
ri rbe
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
因此一般总是希望得到较小的输出电阻。
Ii B Ib
Ic C Io
外加
RS
E -S+
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
RL
+
U o -
共射极放大电路特点： 1. 放大倍数高;
E
2. 输入电阻低;
求ro的步骤：
1) 断开负载RL
2) 3)
令外加Ui电 压0或UE oS
0
4) 求 Io
ro 3. 输出电阻高.
微变等效电路法
微变等效电路： 把非线性元件三极管所组成的放大电路等效为一
个线性电路。即把非线性的三极管线性化，等效为 一个线性元件。 线性化的条件：
三极管在小信号（微变量）情况下工作。
晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1) 输入回路
IB 输入特性
左图为三极管输入特性曲线，
+ ui eS- -
+
ib
RB rbe
RC RL uo
E
微变等效电路
Ii B Ib
Ic C
RS
E
+ S-
+ U i -
RB
βIb
rbe
RC
+ RL Uo
E
电压放大倍数的计算
定义 : Au U i Ibrbe
U o U i
U o Ic RL
RS
E
+ S-
Ii
+ U i -
B Ib
RB
Ic C
βIb
定ic和 ib之间的关系。因此，三极管的输
出电路(C、E之间)可用一受控电流源ic=
UCE
ib等效代替，以表示三极管的电流控制作
用。当ib=0时， ib不复存在，所以它不
是一个独立电源，而是受ib控制的受控电
源。
三极管的输出特性曲线不完全与横轴平行
三极管的输 出电阻
r ce
U CE I C
IB
u ce