模拟电子教学资料-第2章 放大电路基础1.ppt
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a.放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上 得到了放大，输出信号的能量得到了加强。
b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，经过三极管的 控制，使之转换成信号能量，提供给负载。
2.1.1 基本共射放大电路的组成
电路组成:
(1)三极管T;
(2) vi：输入信号
(3 )Cb1：耦合电容或隔 直电容，其作用是通交流 隔直流。
第2章 放大电路基础
基本共射放大电路 ▪ 放大原理
▪ 性能指标
放大电路的分析方法 ▪ 图解分析法
▪ 模型分析法
放大电路的静态偏置及工作点的稳定 放大电路的三种基本组态 场效应管放大电路 多级放大电路 放大电路的频率响应
2.1 基本共射放大电路
1. 放大电路概念：基本放大电路一般是指由一个三极管与相 应元件组成的三种基本组态放大电路。
2.1.2 共射电路放大原理
vi 变化—C—b1 iB 变化
——iC=——iB iC 变化
VCC
Rb
RC
12V
300K 4K Cb2
+
—vCE—= —VC—C -—iC—RC vCE 变化 —— vo 变化
Cb1
+
+ v_i
+
=40
vo
_
IB VCC 40 uA Rb
IC IB 1.6mA
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
(9) vo：输出信号
（10) 公共地或共同端。 图中各电压的极性是参考极性， 电流的参考方向如图所示。
基本共射放大电路
Cb1
+
+ vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
Rb
b
T
e VCC
vo RL
Cb1
+
+
_
v_i
RC T
VCC
Cb2
+
+
TRL
vo
_
RL:负载电阻
IB
+
Rb VCC
b、e回V路BE
_
IC
+
RC
c、e回路 VCC
VCE
_
输出特性 VCE=VCC-ICRC
图解分析
((cde))作直作非线线线M性性N部与部分I分B的=的4伏0伏u安A安曲特特线性性的曲曲交线线点—(直5.6流V负,1.载6m线A)
i f(v )I 就是用静两态点工C V法作C做E点=直1Q2线- 4MI(C1(C 2VVC,E0C)=，12BNV(0,=,R34m0Cu=AA4)K)
Cb1
+
+ vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
(4)VBB：为发射结提供正偏。
基本共射放大电路的组成
(5)Rb：一般为几十K~几百千K， Rb ,Vbb 属基极回路
IB VBBVBE Rb
Cb1
+
+
一般，硅管VBE=0.7V 锗管VBE=0.2V
当VBB>>VBE时：
IB
直流 负载线
i C (mA)
IB =100uA
N 3 （5.6V，1.6mA）
80uA 60uA
2
Q
40uA
IB=40uA、 RC=4K、 VCC=12V
1
20uA
M
0
2 4 6 8 10 12 vCE(v)
讨论：电路参数变化对Q点的影响
Rb改变： R bI B I C V C E
Q点沿MN向下移动
电容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱb1和Cb2断开
VCC Rb RC
T
直流通路
即能通过直流的通道。从C、B、E向外看， 有直流负载电阻， Rc 、Rb 。
2.2.1 图解分析法
1.静态分析
(1) 静态工作点的图解分析
(a) 画直流通路
(b) 把基极回路和 集电极回路电路 分为线性和非线 性两部分
IB
+
Rb VCC
b、e回V路BE
_
IC
+
RC
c、e回路 VCC
VCE
_
VBE=VCC-IBRb 输入特性 输出特性 VCE=VCC-ICRC
IB≈40uA、 RB=300K、 VCC=12V
2.2.1 图解分析法
1.静态分析
(1) 静态工作点的图解分析
(a) 画直流通路
(b) 把基极回路和 集电极回路电路 分为线性和非线 性两部分
VCC
300K
4K
12V
Rb
RC
=40
固定偏流电路
i C(mA)
I B=100uA
N
I B=80uA
3
I B=60uA
2
Q
I B=40uA
Q’
1
I B=20uA
M
0
2 4 6 8 10 12 v CE
RC改变：
电路参数变化对Q点的影响
VCE VCC ICRC RC MN的斜率变小 MN绕M点逆时针转动
V BB Rb
vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
基本共射放大电路的组成
（6）Vcc:为JC偏置
(7)RC：将iC的变化转换为vo的变化，
一 般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC
Cb1
+
+
(8)Cb2：耦合电容或隔
直电容，其作用是通交流 vi
Rb
隔直流。
_ VBB
+
直流通路： 电路中无变化量，电容相当于开路， 电感相当 于短路
交流通路： 电路中电容短路，电感开路，直流 电源对公共 端短路
放大电路建立正确的静态，是保证动态工 作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静 态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。
直流通路
Rb
C b1
+
vi
VCC
RC T
C b2
+
vo
VCC
i C(mA)
300K
4K
12V
Rb
RC
N 3
=40
2
1
Q Q’
固定偏流电路
0 2468
I B=100uA I B=80uA I B=60uA I B=40uA
I B=20uA
M
10 12 v CE
电路参数变化对Q点的影响
VCC改变：
VCE VCC ICRC VCC IC不变VCE MN向右平移
VCE VCC-ICRC 5.6V
vi 1mViB5uA iC 0.2mA
vCEiCRC 0.8Vvo
2.1.2 共射电路放大原理
放大电路实现信号放大的工作过程
信号表示
信号表示（对IC 、VBE 、VCE 等意义相同）： IB 表示直流量 ib 表示交流变化量 iB 表示交直流混合量 Ib 表示相量
2.2 放大电路的分析方法
图解分析法
静态分析 动态分析
模型分析法
BJT的折线化模型与静态工作点 BJT的交流小信号模型及放大器的交流
参数分析
直流通路与交流通路
静态：只考虑直流信号，即vi=0，各点电位不变 （直流工作状态）。
动态：只考虑交流信号，即vi不为0，各点电位变化 （交流工作状态）。
IB
+
Rb
VBE
VBB
_
IC
+
RC
i C(mA)
N 3
I B=100uA I B=80uA I B=60uA
VCE
VCC 2
_
1
I B=40uA
Q
Q’
I B=20uA
M
0 2 4 6 8 10 12 v CE
(2) 静态工作点的近似估算法
(2) 静态工作点的近似估算法
b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，经过三极管的 控制，使之转换成信号能量，提供给负载。
2.1.1 基本共射放大电路的组成
电路组成:
(1)三极管T;
(2) vi：输入信号
(3 )Cb1：耦合电容或隔 直电容，其作用是通交流 隔直流。
第2章 放大电路基础
基本共射放大电路 ▪ 放大原理
▪ 性能指标
放大电路的分析方法 ▪ 图解分析法
▪ 模型分析法
放大电路的静态偏置及工作点的稳定 放大电路的三种基本组态 场效应管放大电路 多级放大电路 放大电路的频率响应
2.1 基本共射放大电路
1. 放大电路概念：基本放大电路一般是指由一个三极管与相 应元件组成的三种基本组态放大电路。
2.1.2 共射电路放大原理
vi 变化—C—b1 iB 变化
——iC=——iB iC 变化
VCC
Rb
RC
12V
300K 4K Cb2
+
—vCE—= —VC—C -—iC—RC vCE 变化 —— vo 变化
Cb1
+
+ v_i
+
=40
vo
_
IB VCC 40 uA Rb
IC IB 1.6mA
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
(9) vo：输出信号
（10) 公共地或共同端。 图中各电压的极性是参考极性， 电流的参考方向如图所示。
基本共射放大电路
Cb1
+
+ vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
Rb
b
T
e VCC
vo RL
Cb1
+
+
_
v_i
RC T
VCC
Cb2
+
+
TRL
vo
_
RL:负载电阻
IB
+
Rb VCC
b、e回V路BE
_
IC
+
RC
c、e回路 VCC
VCE
_
输出特性 VCE=VCC-ICRC
图解分析
((cde))作直作非线线线M性性N部与部分I分B的=的4伏0伏u安A安曲特特线性性的曲曲交线线点—(直5.6流V负,1.载6m线A)
i f(v )I 就是用静两态点工C V法作C做E点=直1Q2线- 4MI(C1(C 2VVC,E0C)=，12BNV(0,=,R34m0Cu=AA4)K)
Cb1
+
+ vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
(4)VBB：为发射结提供正偏。
基本共射放大电路的组成
(5)Rb：一般为几十K~几百千K， Rb ,Vbb 属基极回路
IB VBBVBE Rb
Cb1
+
+
一般，硅管VBE=0.7V 锗管VBE=0.2V
当VBB>>VBE时：
IB
直流 负载线
i C (mA)
IB =100uA
N 3 （5.6V，1.6mA）
80uA 60uA
2
Q
40uA
IB=40uA、 RC=4K、 VCC=12V
1
20uA
M
0
2 4 6 8 10 12 vCE(v)
讨论：电路参数变化对Q点的影响
Rb改变： R bI B I C V C E
Q点沿MN向下移动
电容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱb1和Cb2断开
VCC Rb RC
T
直流通路
即能通过直流的通道。从C、B、E向外看， 有直流负载电阻， Rc 、Rb 。
2.2.1 图解分析法
1.静态分析
(1) 静态工作点的图解分析
(a) 画直流通路
(b) 把基极回路和 集电极回路电路 分为线性和非线 性两部分
IB
+
Rb VCC
b、e回V路BE
_
IC
+
RC
c、e回路 VCC
VCE
_
VBE=VCC-IBRb 输入特性 输出特性 VCE=VCC-ICRC
IB≈40uA、 RB=300K、 VCC=12V
2.2.1 图解分析法
1.静态分析
(1) 静态工作点的图解分析
(a) 画直流通路
(b) 把基极回路和 集电极回路电路 分为线性和非线 性两部分
VCC
300K
4K
12V
Rb
RC
=40
固定偏流电路
i C(mA)
I B=100uA
N
I B=80uA
3
I B=60uA
2
Q
I B=40uA
Q’
1
I B=20uA
M
0
2 4 6 8 10 12 v CE
RC改变：
电路参数变化对Q点的影响
VCE VCC ICRC RC MN的斜率变小 MN绕M点逆时针转动
V BB Rb
vi Rb _ VBB
+
c
RC Cb2 +
b
T
e VCC
vo
_
基本共射放大电路的组成
（6）Vcc:为JC偏置
(7)RC：将iC的变化转换为vo的变化，
一 般几K~几十K。 VCE=VCC-ICRC
Cb1
+
+
(8)Cb2：耦合电容或隔
直电容，其作用是通交流 vi
Rb
隔直流。
_ VBB
+
直流通路： 电路中无变化量，电容相当于开路， 电感相当 于短路
交流通路： 电路中电容短路，电感开路，直流 电源对公共 端短路
放大电路建立正确的静态，是保证动态工 作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静 态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。
直流通路
Rb
C b1
+
vi
VCC
RC T
C b2
+
vo
VCC
i C(mA)
300K
4K
12V
Rb
RC
N 3
=40
2
1
Q Q’
固定偏流电路
0 2468
I B=100uA I B=80uA I B=60uA I B=40uA
I B=20uA
M
10 12 v CE
电路参数变化对Q点的影响
VCC改变：
VCE VCC ICRC VCC IC不变VCE MN向右平移
VCE VCC-ICRC 5.6V
vi 1mViB5uA iC 0.2mA
vCEiCRC 0.8Vvo
2.1.2 共射电路放大原理
放大电路实现信号放大的工作过程
信号表示
信号表示（对IC 、VBE 、VCE 等意义相同）： IB 表示直流量 ib 表示交流变化量 iB 表示交直流混合量 Ib 表示相量
2.2 放大电路的分析方法
图解分析法
静态分析 动态分析
模型分析法
BJT的折线化模型与静态工作点 BJT的交流小信号模型及放大器的交流
参数分析
直流通路与交流通路
静态：只考虑直流信号，即vi=0，各点电位不变 （直流工作状态）。
动态：只考虑交流信号，即vi不为0，各点电位变化 （交流工作状态）。
IB
+
Rb
VBE
VBB
_
IC
+
RC
i C(mA)
N 3
I B=100uA I B=80uA I B=60uA
VCE
VCC 2
_
1
I B=40uA
Q
Q’
I B=20uA
M
0 2 4 6 8 10 12 v CE
(2) 静态工作点的近似估算法
(2) 静态工作点的近似估算法