晶体管基本放大电路
基本共射放大电路原理
基本共射放大电路原理
基本共射放大电路原理是一种常见的放大电路。
该电路由一个NPN晶体管组成，通过将输入信号与电池电压施加在晶体管的基极上，实现对输入信号的放大。
在基本共射放大电路中，负载电阻连接在晶体管的集电极上，输出信号从集电极处取出。
基本共射放大电路的工作原理如下：当输入信号施加在基极上时，如果该信号为正半周，使得基极电流增加，晶体管进入放大状态，导通电流增加。
这导致由晶体管集电极到负载电阻的电压降增加，从而输出信号得到放大。
反之，当输入信号为负半周时，基极电流减小，导通电流减小，从而导致输出信号的电压降减小。
基本共射放大电路有几个特点和应用。
首先，它具有较高的电压放大倍数。
其次，该电路具有较低的输入阻抗和较高的输出阻抗，因此能够驱动高阻抗负载。
此外，基本共射放大电路还具有较宽的频率响应范围，可以用于音频放大、射频放大和功率放大等应用。
虽然基本共射放大电路具有很多优势，但也存在一些不足之处。
例如，由于晶体管存在饱和区和截止区，输出信号存在一定的失真。
此外，该电路还可能受到温度变化和晶体管参数的影响，需要进行相应的补偿和稳定措施。
总之，基本共射放大电路是一种常用的放大电路，在许多电子设备中得到了广泛应用。
通过深入了解其工作原理和特点，可以更好地理解和设计电子电路。
基本放大电路
功率放大器电路实物图(12张)功放电路和前面介绍的基本放大电路都是能量转换电路，从能量控制的角度来 看，功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是，从完成任务的角度和对电路的要求来看，它们之间有 着很大的差别。低频电压是在小信号状态下工作，动态工作点摆动范围小，非线性失真小，因此可用微变等效电 路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标，一般不考虑输出功率。而功率放大电路是在大 信号情况下工作，具有动态工作范围大的特点，通常只能采用图解法分析，而分析的主要性能指标是输出功率和 效率。
具有足够大的输出功率
为了获得尽可能大的功率输出，要求功放管工作在接近“极限运用”的状态。选管子时应考虑管子的三个极 限参数能小
功放工作在大信号状态下，不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增 大而越发严重。技术上常常对电声设备要求其非线性失真尽量小，最好不发生失真。而在控制电动机和继电器等 方面，则要求以输出较大功率为主，对非线性失真的要求不是太高。
前级功放 其主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后，再输出到后级放大器。 后级功放 其对前级放大器送出的信号进行不失真放大，以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外，还设计有各种 保护电路，如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场合 采用。 合并式放大器 将前级放大器和后级放大器合并为一台功放，兼有前二者的功能，通常所说的放大器都是合并式的，应用范 围较广。
功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率，而功率是电压与电流的乘积，因此功放电路不但要有足够大 的输出电压，而且还应有足够大的输出电流。因此，对功放电路具有以下几点要求。
效率尽可能高
功放是以输出功率为主要任务的放大电路。由于输出功率较大，造成直流电源消耗的功率也大，效率的问题 突显。在允许的失真范围内，期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外，应尽量减小其损耗，首先应考虑尽 量提高管子的工作效率。
第11章 基本放大电路
U BE ube rbe I B ib
Δ U BE
0
U BE
电工电子技术
第11章 基本放大电路
26(mV) rbe 300 (1 ) I EQ (mA)
IC
Δ IC
输出特性曲线在放大区域内可认为呈 水平线，集电极电流的微小变化ΔIC仅与 基极电流的微小变化ΔIB有关，而与电压 uCE无关，故集电极和发射极之间可等效为 一个受ib控制的电流源，即：
电工电子技术
第11章 基本放大电路
2、 温度对静态工作点的影响
UBE减小
温度升高
ICBO增大
IC增大
β增大
电工电子技术
第11章 基本放大电路
3、常用的静态工作点稳定的放大电路
RC RB1 C1 + Rs us + － ui － RB2 + V RL RE + CE + +UCC C2 I1 + uo － UB I2 RB1 IBQ RC ICQ +UCC +
过Q点作垂线， 在横轴上的截 距即为UCEQ
电工电子技术
第11章 基本放大电路
例11.2
详见教材 P171
电工电子技术
第11章 基本放大电路
用图解法求静态工作点的一般步骤为：
（1）给出晶体管的输出特性曲线图；
（2）根据输出回路的线性部分写出其直线方程； （3）利用直线方程计算出其在特性曲线横轴和纵轴上的两个特殊点； （4）连接特性曲线图横轴和纵轴上的两个点作出直流负载线； （5）根据直流通路图用基尔霍夫第二定律计算出偏流IB； （6）在特性曲线图上找到IB所对应的那条曲线与直流负载线的交点，即 为静态工作点；
晶体管及其基本放大电路
E
BJT示意图
BJT结构特点
• 发射区的掺杂浓度最高 ( N+ )；
• 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；
• 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓 度最低。
BJT三个区的作用：
CB E
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
P N+ N-Si
7.1.1 BJT的结构简介
基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= INC+ ICBO
动画示意
放大状态下BJT中载流子的传输过程
动画演示
7.1.2 放大状态下BJT的工作原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通
过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
以NPN管为例 发射结正偏 VBE≈ 0.7V； 晶体管发射结导通。
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示 ；
共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示 ;
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。
7.1.3 BJT的特性曲线
输入特性曲线 BJT的特性曲线
输出特性曲线
输入回路
RB VBB
IB
+ VBE
-
IC +
VCE IE
RC VCC
输出回路
试验电路
晶体管特性图示仪
P N
E
VCE IB 0V 1V 10V
VBE 0
随着VCE电压的增大, 基区IB的电流通道变窄, IB 减小。要 获得同样大的 IB , 必需增大VBE 。表现出曲线右移。
当VCE ≥1V时，特性曲线右移的距离很小。通常将VCE=1V
3-4基本放大电路的分析方法
diC
iC iB
UCE
diB
iC uCE
IB
duCE
在低频正弦信号作用下，上式可写成复数形式：
Ube h11 Ib h12 Uce Ic h21 Ib h22 Uce
式中出现的四个系数，分别为： iB
h11
uBE iB
UCE
称为输入电阻rbe 量纲为Ω 。
信号在不失真的情况下所能达到的最大值，一般用Uommax 或Iommax表示。
ic
i C/mA
I CQ
I CQ 动
Q
I BQ
交流负载线 1
态
RL
范
围
O
tO
U CES
U CEQ
uCE /V
放大电路的最大不失真输出幅度
U o m m a x= m in U C E Q U C E S ,IC Q R L
IE Re
基极电流为： 对于硅管： 集电极电流为：
IB
V'CCUBE
R'b(1)Re
UBE 0.7V
IC IB
列输出回路方程：
IC R c U C EIE R eV C C
晶体管的管压降： U C EV C CIC (R cR e)
②估算法
当I1=(5~10)
IB时，可忽略IB，基极电位为：
R b1
C1 +
U i R b 2
V CC
Rc
R b1
+ C2
VT
RL Re +
Uo 直流通路 R b 2
Ce
V CC
Rc
VT Re
分压偏置共射放大电路
电子技术基础： 晶体管放大电路
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)
(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii
Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io
Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。
晶体管单管放大电路的三种基本接法的特点
晶体管单管放大电路的三种基本接法
的特点
晶体管单管放大电路是电子电路中非常基础且重要的部分，它主要有三种基本接法：共射接法、共基接法和共集接法。
每种接法都有其独特的特点和应用场景。
共射接法：在共射接法中，输入信号加在基极和发射极之间，输出信号取自集电极和发射极之间。
这种接法的电压放大倍数较高，电流放大倍数也较大，输入电阻适中，输出电阻较高。
因此，共射接法常用于电压放大和功率放大。
然而，由于输出电阻较高，它对负载的变化较为敏感，可能导致电路的稳定性下降。
共基接法：在共基接法中，输入信号加在发射极和基极之间，输出信号取自集电极和发射极之间。
这种接法的电压放大倍数较低，电流放大倍数较大，输入电阻较小，输出电阻也较低。
因此，共基接法常用于高频放大和宽频带放大，因为它对输入信号的变化较为敏感，且具有较好的频率响应。
共集接法：在共集接法中，输入信号加在基极和集电极之间，输出信号取自发射极和集电极之间。
这种接法的电压放大倍数接近于1，电流放大倍数较小，输入电阻较大，输出电阻较小。
因此，共集接法常用于电压跟随和缓冲放大，因为它具有较小的输出电阻，对负载的变化不敏感，能够提供良好的电路稳定性。
总的来说，三种基本接法各有优缺点，应根据具体的应用需求来选择合适的接法。
在实际的电子电路设计中，常常会根据电路的性能要求，结合三种接法的特点，采用复合电路或者多级放大电路来实现所需的功能。
基本放大电路
耦合电容C1和C2 ：用来隔断直流、耦合交流。电容 值应足够大，以保证在一定 的频率范围内，电容上的 交流压降可以忽略不计，即对交流信号可视为短路。
7.1.2 放大电路的分析
一、分析三极管电路的基本思想和方法
基本思想
非线性电路经适当近似后可按线性电路对待， 利用叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分。 直流通路(ui = 0)分析静态。 交流通路(ui 0)分析动态，只考虑变化的电压和电流。 画交流通路原则：
7.2sint (mV)
ib
u be r be
5.5sin t (A)
iC = ( 2.4 + 0.55sint ) mA uCE = ( 5.5 – 0.85sint ) V
ic i b 0.55sin t (mA )
IBQ
12 0.7 470
0.024 (mA)
ICQ = IBQ = 2.4 mA UCEQ = 12 2.4 2.7 = 5.5 (V)
r be
200 (1 ) 26
I EQ
200 26 1 283 () 0.024
② 交流通路 iC
C2
③ 小信号等效
+
+
C1
RS + uS –
1.微变等效电路法
动态分析的目的：确定放大电路的电压放大倍数 ， 输入电阻和输入电阻。
分析方法：微变（小信号）等效电路分析法。
B ib + ube
–
ic C
+
uce
E
–
IB
IB
Q IB
rbe
UBE IB
ube ib
300() (
1) 26(mV ) IE (mA )
第六章晶体放大电路
IB =80uA
集电极电流通过集
IB =60uA
电结时所产生的功耗，
IB =40uA
PC= ICUCE < PCM
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
（3）反向击穿电压
BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种：
① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般1伏以下～几伏。 ② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般为几十伏～上千伏。
当UB > UE , UB > UC时，晶体管处于饱和区。
当UB UE , UB < UC时，晶体管处于截止区。
C
晶体管
C
T1 T2 T3
T4
N
基极直流电位UB /V 0.7 1 -1 0
B
B
P
发射极直流电位UE /V 0 0.3 -1.7 0
N
集电极直流电位UC /V 5 0.7 0
15
E
工作状态
（2）V1=3V， V2=2.7V， V3=12V。 鍺管，1、2、3依次为B、E、C
符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。 uA 小写字母、大写下标，表示全量。
ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
uA
全量
ua
交流分量
UA直流分量
t
6.3 双极型晶体三极管放大电路
6.3.1 共发射极基本放大电路
能够控制能量的元件
放大的基本要求：不失真——放大的前提
判断电路能否放大的基本出发点
放大电路的主要技术指标 1.放大倍数——表示放大器的放大能力
晶体管及基本放大电路
(3) 饱和区
当 UCE < UBE 时， 集电结处于正向偏置(UBC > 0)， 晶体管工作于饱和状态。
IC/mA
饱4 和 区3
2.3 2 1.5 1
O3 6
100 µA 80µA 60 µA 40 µA
20 µA IB =0 9 12
在饱和区，IB IC，
发射结处于正向偏置，
集电结也处于正偏。
值才可认为是基本恒定的。 常用晶体管的 值在20 ~ 200之间。
20
例：在UCE= 6 V时， 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA； 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
IC / mA 4
3
Q2
2
Q1பைடு நூலகம்
1
03 6 9
在 Q1 点，有
100A 80A
IC IB
1.5 0.04
成电流IBE ，多数 扩散到集电结。
从基区扩散来的 电子作为集电结 的少子，漂移进 入集电结而被收 集，形成ICE。
EC
发射结正偏， 发射区电子不断 向基区扩散，形 成发射极电流IE。
9
3. 三极管内部载流子的运动规律
IC = ICE+ICBO ICE
C IC
IB = IBE- ICBO IBE
C C
(a)
(b)
晶体管的结构
(a)平面型； (b)合金型
2
发射结 集电结
发射极
E
N PN
发射结 集电结
集电极 发射极
C
E
P NP
集电极 C
发射区 基区 集电区 B 基极 C
C
IB
IC
N
放大电路基本器件
放大电路基本器件
放大电路是一种用于放大电信号的电路，其中包括许多基本器件。
以下是放大电路中常见的一些基本器件：
1.晶体管：晶体管是放大电路中最常用的器件之一。
常见的
晶体管类型包括双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。
它们的工作原理不同，但都可以用作放大信号的关键元件。
2.运放：运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一
种高增益、大开环放大器，常用于放大电路中。
它具有差分输入和单端输出，可实现各种放大功能。
3.电容器：电容器常用于放大电路中的耦合和去直流偏置。
通过适当选择电容器的参数，可以实现不同频率范围内的信号放大。
4.电阻器：电阻器用于调节电路中的电阻值，影响放大电路
的放大倍数和频率响应。
在放大电路中，电阻器常用于稳定电路的工作点和防止电路稳定性问题。
5.反馈电阻：在放大电路中，反馈电阻常用于控制放大倍数
和提高电路的稳定性。
通过适当选择反馈电阻的值，可以调节放大电路的增益和频率特性。
6.电感器：电感器也可在放大电路中使用，通常用于滤波、
阻抗匹配和阻止高频信号流入放大电路。
这些基本器件通常会组合在一起，形成不同类型的放大电路，
如共射放大器、共基放大器、差分放大器等。
根据具体的应用需求和放大要求，可以选择不同的基本器件组合和电路设计来实现所需的放大功能。
基本共射极放大电路电路分析
基本共射极放大电路电路分析基本共射极放大电路是一种常用的放大电路，它由一个NPN型晶体管的基极接入输入信号，发射极接入负载电阻，集电极接入电源电压，同时通过一个偶联电容和输入电容与输入信号源相连。
在这种电路中，输出信号时相反的输入信号。
下面我们将详细介绍基本共射极放大电路的电路分析。
1.静态工作点分析首先，我们需要确定晶体管的静态工作点，也就是集电极电流和集电极电压的值。
为了简化分析，我们可以假设晶体管为理想墙形器件，即基极电流很小，基极电压为0V。
根据基尔霍夫电流定律，我们可以写出输入回路的方程：Ib = (Vcc - Vbe) / Rb其中，Ib是基极电流，Vcc是电源电压，Vbe是基极-发射极电压（约为0.6V），Rb是基极电阻。
然后，我们可以根据晶体管的静态放大倍数β值，计算集电极电流Ic：Ic=β*Ib接下来，根据集电极-发射极电压和集电极电流的关系，可以求出集电极电压Vce：Vce = Vcc - Ic * Rc其中，Rc是负载电阻。
2.动态工作点分析除了静态工作点，我们还需要分析动态工作点，即在输入信号存在时晶体管的工作状态。
基本共射极放大电路的输入电容是很小的，可以忽略。
因此，我们可以将输入信号直接加到基极上，即vb = Vb + vb'，其中vb是基极电压，Vb为静态基极电压，vb'为输入信号。
根据晶体管的放大特性，可以写出输出电流Ie和输入电流Ib之间的关系：Ie=β*Ib+(β+1)*Ic'其中，Ic'是交流集电极电流的变化部分。
接下来，我们可以通过Ohm定律和基尔霍夫电流定律，写出发射极电流Ie、集电极电流Ic和负载电阻Rc之间的关系：Ie=Ic+IbIc = Ic' + (Vce + Vrc) / Rc将以上两个方程联立，我们可以解得Ic'。
进一步，我们可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律，计算集电极电压Vce的变化值：Vce = Vce' + Ic' * Rc其中，Vce'和Vrc是交流工作点的变化值。
第2章 基本放大电路(1)2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标 2.2基本放大电路的工作原理
2 - 1 - 26
2.2.2 设置静态工作点的必要性
时 一、静态的概念 : 当ui=0时，电路的工作状态称为 放大电路静态。
ui=0
2 - 1 - 27
二、静态工作点 ：
电路处于静态 时，晶体管的 基极电流I 基极电流 B、 集电极电流I 集电极电流 C、 b-e间电压 BE、 间电压U 间电压 管压降U 管压降 CE ， 称为放大电路 的 静态工作点 Q。 。
& I
& U
& U Ro = & I
2 - 1 - 20
方法二： 方法二：测量法 步骤： 测量开路电压。 1. 步骤： 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出 电压。 电压。 3. 计算。 计算。 Us' ~
ro Uo '
ro Us' ~
RL Uo = ⋅U o' Ro + RL
RL
Uo
U o' Ro = ( − 1) R L Uo
2-1-3
§ 1.4 场效应管（FET） 场效应管（FET）
场效应管与三极管的区别与联系 1、区别：场效应管是电压控制元件， 、区别：场效应管是电压控制元件， 即栅源极电压（uGS）控制漏极电流（iD）； 而三极管是电流控制元件， 而三极管是电流控制元件， 即基极电流（iB）控制集电极电流（iC）。 2、联系：两种元件在电路中起的作用类似 、联系： 放大作用； 在模拟电路中具有放大作用 在模拟电路中具有放大作用； 在数字电路中起开关作用。 在数字电路中起开关作用。 开关作用
uGS=0时iD = 0。 时 。
2-1-5
场效应管的符号及特性曲线
类型 N沟道 结型 场效 应管 P沟道 结型 场效 应管
晶体管基本放大电路的基本原理(一)
晶体管基本放大电路的基本原理(一)晶体管基本放大电路的基本什么是晶体管基本放大电路？晶体管基本放大电路是一种常见的电子放大器电路，通过晶体管来放大电信号的幅度。
晶体管的基本原理•晶体管是一种半导体器件，由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
•发射区负责控制电流的注入，基区负责控制电流的传导，而集电区负责控制电流的输出。
•晶体管的工作原理主要是通过控制基极电流来调节集电极电流，从而实现电信号的放大。
NPN型晶体管基本放大电路原理1.输入信号通过电容耦合的方式传入晶体管的基极。
2.当输入信号的电压大于晶体管的基极-发射极压差时，基极-发射极结极的二极管会导通。
3.当基极-发射极二极管导通后，电流会从基极流入基区，并将集电极电流放大到较大的数值。
4.放大后的电流通过电容耦合方式输出到下一级电路或负载。
PNP型晶体管基本放大电路原理1.输入信号通过电容耦合的方式传入晶体管的基极。
2.当输入信号的电压小于晶体管的基极-发射极压差时，基极-发射极结极的二极管会导通。
3.当基极-发射极二极管导通后，电流会从集电极流入基区，并将基极电流放大到较大的数值。
4.放大后的电流通过电容耦合方式输出到下一级电路或负载。
晶体管基本放大电路的特点•可以实现电信号的放大。
•晶体管工作在放大区，具有一定的放大倍数。
•可以调节偏置电流和增益来满足不同应用场景的需求。
晶体管基本放大电路的应用•音频放大器：将微弱的音频信号放大到足够驱动扬声器的幅度。
•射频放大器：将微弱的射频信号放大到足够驱动天线的幅度。
总结晶体管基本放大电路是一种常见的电子放大器电路，利用晶体管的放大特性可以将微弱的电信号放大到合适的幅度。
通过控制偏置电流和增益，可以满足不同应用场景的需求。
在音频放大器和射频放大器等领域有广泛的应用。
晶体管的工作模式晶体管在放大电路中有三种工作模式：放大区、截止区和饱和区。
放大区（Active Region）放大区是晶体管的工作状态，在这个状态下，晶体管的基极电流和集电极电流都存在，且集电极电流大于零。
晶体管放大电路
U CEQ VCC I CQ Rc
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。
15
阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路
直流通路
I
＝VCC－U
BQ
Rb
BEQ
I CQ I BQ
U CEQ VCC I CQ Rc
当VCC>>UBEQ时，
I BQ
Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
32
3. Q 点分析
分压式电流负反馈工作点稳定电路
VBB IBQ Rb U BEQ IEQ Re
VBB
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
Rb Rb1 ∥ Rb2
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
I EQ
U BQ
U BEQ Re
判断方法： Rb1 ∥ Rb2 (1 )Re ?
以N沟道为例
单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作
场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体
管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于
晶体管的截止区、放大区、饱和区
1. 结型场效应管
结构示意图
3. 通频带
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力
由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低
和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。
下限频率
f bw f H f L
上限频率
4. 最大不失真输出电压Uom：交流有效值 5. 最大输出功率Pom和效率η：功率放大电路的参数
6
§2 基本共射放大电路的工作原理
实验5三种基本组态晶体管放大电路
课程编号实验项目序号本科学生实验卡和实验报告信息科学与工程学院通信工程专业2015级1班课程名称：电子线路实验项目：三种基本组态晶体管放大电路2017——2018学年第一学期学号：201508030107 姓名：毛耀升专业年级班级：通信工程1501班四合院102 实验室组别：无实验日期：2017年12 月26日图5.1 工作点稳定的共发射极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。
单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。
根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、利用L键拨动负载电阻处并关，将负载电阻开路，适当调整示波器A通道参数，再测量输出波形幅值，然后用下列公式计算输出电阻Ro；其中Vo是负载电阻开路时的输出电压；4、连接上负载电阻，再利用空格键拨动开关，使发射极旁路电容断开，适当调整示波器A通道参数，再测量、计算电压放大倍数。
并说明旁路电容的作用。
(二)共集电极放大电路1、建立共集电极放大电路如图5.2所示。
NPN型晶体管取理想模式，电流放大系数设置为50，用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号，输入端电流表设置为交流模式；图5.2 工作点稳定的共集电极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。
单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。
根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、仿照5.3.1中的步骤3求电路输出电阻。
(三)共基极放大电路1、建立共基极放大电路，如图5.3所示。
NPN型晶体管取理想模式，电流放大系数设置为50。
用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号，输入端电流表；图5.3 工作点稳定的共基极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。
单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。
根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、仿照5.3.1步骤3求电路输出电阻。
第三章 双极型晶体管及其放大电路
基极开路时，集电极-发射极之间允许施加的最高反向电压，
其值比U (BR)CBO要小一些。
由晶体管的三个极限参数 I CM、PCM 和 U (BR)CEO，可以画出管子 的安全工作区，如图3-8所示。使用中，不允许将工作点设在安 全工作区外。
图 3-7
15
（2）晶体管的极限参数
1) 集电极最大允许电流 I CM
在使用三极管时，I
C
超过
I
时并不一定会使三极管损坏，
CM
但值将逐渐降低。
2) 集电极最大允许功耗 PCM 其大小主要决定于允许的集电结结温。锗管最高允许结温
为 700 C ，硅管可达1500 C ，超过这个值，管子的性能变坏，甚至 烧毁管子。
•
三极管电流放大的实验电路
IB(mA) IC(mA) IE(mA)
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
<0.001 0.70
1.50
2.30
3.10
3.95
<0.001 0.72
1.54
2.36
3.18
4.05
IB
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
IC
<0.001
0.70
1.50
2.30
第3章
双极型晶体管及其放大电路
3.1 双极型晶体管 3.2 基本放大电路的工作原理及其组成 3.3 静态工作点稳定及分压式射极偏置电路 3.4 共发射极电路 3.5 共集电极极放大电路和共基极极放大电路 3.6 多级放大电路 3.7 放大电路的频率响应和阶跃响应 3.8 电流源电路 3.9 应用电路介绍
双极型晶体管及其基本放大电路
V CC
Rc
+ C2
VT
RL Re +
Uo
Ce
2021/4/21
IC/mA
Q1 Q
Re减小，其他参 数不变，直流负 载线变陡，工作 点上移。
IBQ
O
Q2
VCC
U CE /V
Re增加，其他参数 不变，直流负载线
变平，工作点下移。
电子学教研室 模拟电子技术30
第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
【例3.5.1】设VCC＝15V，Rb1=60kΩ、Rb2=20kΩ、Rc=3kΩ、Re=2kΩ、
iE
u CE
-
CE
2021/4/21
电子学教研室 模拟电子技术7
第3章 双极型晶体管及其基本放大电路 双极型晶体管——直流放大倍数与交流放大倍数
iC / mA
IC1
iC IC2
ICEO
O
IB1
iB =IB1-IB2 IB2
u CE / V
2021/4/21
电子学教研室 模拟电子技术8
第3章 双极型晶体管及其基本放大电路 双极型晶体管——安全工作区
第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
2021/4/21
电子学教研室 模拟电子技术1
第3章 双极型晶体管及其基本放大电路 本章重点
✓双极型晶体管的特性曲线、主要参数 ✓放大的概念、放大电路的性能指标 ✓基本放大电路的分析方法 ✓三种组态基本放大电路的分析 ✓放大电路的频率响应
2021/4/21
电子学教研室 模拟电子技术2
C1
IC IB VT
Rc
C
2
Rb
Ui VBB
U CE
U BE
基本共基放大电路的电流放大倍数小于1。
基本共基放大电路的电流放大倍数小于1。
基本共基放大电路是一种常用的电子电路，用于放大电流信号。
然而，与其他放大电路相比，基本共基放大电路的电流放大倍数却小于1。
本文将对基本共基放大电路的特点和电流放大倍数进行详细介绍。
我们来了解一下基本共基放大电路的结构和工作原理。
基本共基放大电路由一个NPN型晶体管组成，晶体管的基极通过电阻与输入信号相连，发射极通过负载电阻与电源相连，集电极通过电阻与电源相连。
当输入信号施加到基极时，晶体管会根据输入信号的变化，调整集电极电流，从而放大输出信号。
然而，由于基本共基放大电路的特殊结构，导致其电流放大倍数小于1。
这是因为在基本共基放大电路中，输入信号是施加到基极的，而输出信号则是从集电极获取的。
由于晶体管具有电流放大特性，输入信号的变化会引起集电极电流的变化，但是由于晶体管的结构特点，基极电流的变化与集电极电流的变化并不成正比，导致电流放大倍数小于1。
具体来说，基本共基放大电路的电流放大倍数可以表示为β = ΔIc/ΔIb，其中β为电流放大倍数，ΔIc为集电极电流的变化，ΔIb 为基极电流的变化。
根据晶体管的工作原理，可以得出基极电流的变化与集电极电流的变化之间的关系为ΔIc = βΔIb，即集电极电流的变化是基极电流变化的β倍。
由于β小于1，所以基本共基放大电路的电流放大倍数也小于1。
基本共基放大电路的电流放大倍数小于1，使得其在实际应用中有一定的局限性。
但是，基本共基放大电路仍然具有一些特点和优势。
首先，由于基本共基放大电路的输入电阻较低，输出电阻较高，可以适用于输入信号较弱、输出负载较大的情况。
其次，基本共基放大电路具有宽带特性，能够放大高频信号。
此外，基本共基放大电路还具有较好的线性度和稳定性。
基本共基放大电路的电流放大倍数小于1，这是由于其特殊的结构特点所决定的。
虽然电流放大倍数较小，但基本共基放大电路仍然具有一定的应用价值。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求和信号特点选择合适的放大电路，以实现最佳的放大效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
＋ C1＋
Rs
＋
uRs＋－s
＋ Rb ui UBB －ui
RiBb i＋B
＋
RiCc ＋ TiC ＋ TiE uCE
uBE iE uCE
uBE
－
－
＋C2
Rc
RL
UCC RL
＋ ＋
uo uo
－
us
－－
－
－
－
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
9
三、直流通路和交流通路
对放大电路的分析：静态分析和动态分析
iB = f (uBE)| uCE = 常数
求解，即为IBQ、UBEQ
－
－
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
13
由 UCC= iBRb+uBE
得： iB
1 Rb
uBE
UCC Rb
斜率为-1/Rb。取两点A(0,UCC/Rb)及B(UCC,0)，在坐标系中画
出这条线。
iB
UCC/Rb A IBQ
求解，即为ICQ、UCEQ
－
－
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
15
由 UCC= iCRc+uCE
得： iC
1 Rc
uCE
UCC Rc
斜率为-1/Rc。取两点N(0,UCC/Rc)及M(UCC,0)，在坐标系中
画出这条线。
iC
UCC/Rc N ICQ
-1/Rc
Q
静态工作点
IBQ 直流负载线
发射结正偏，集电结反 三极偏管，T以： 便设置合适的静＋态C2工作点。
U确工状B保作态B 、在三UR电态放极＋bC路工大C管:为:提作C放1供点＋大静实大现 。电i＋B流放
iC
T
Rs
＋
Rb ui UBB
uBE
iE
＋
uCE
Rc
RL
UCC
＋
uo
us
－－
－
－
－
输入回路
输出回路
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
6
（2）被放大信号加在发射结，以控制三极管基极电流，
从而控制集电极电流，将受控制的集电极电流转换为电压
输出。
＋C2
C1＋
＋
Rs
＋
Rb ui UBB
us
－－
iB
iC ＋
T
＋
＋
uBE
iE uCE
将T集电极电 流的变化转
变为电压变
Rc
RL
UCC
uo
化，以实现
－
电压放大－
－
输入回路
输出回路
电路与电子技术
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
12
一、图解法确定静态工作点
图解法：利用晶体管的特性曲线以及负载线等，用作图的方法 确定静态工作点的方法。
1.利用输入特性曲线来确定IBQ和UBEQ
＋UCC 列输入回路方程。
Rb
Rc
UCC= iBRb+uBE
iB
iC ＋
T
＋
uBE
uCE
写输入特性曲线方程。
2020/5/10
信电工程学院
7
（3）直流偏置仅设置静态工作点，为了保证三极管工作在放大
区，放大是对交流信号放大，所以应将直流和交流隔离。电容对
频率较高的信号容抗很小（可认为短路），对直流信号具有隔离
作用（相当于开路）。
C1、C2（容量大 的电解电容）：
隔直通交
C1＋
＋
信号源内放入阻大信R器号s的输
iB
＋
＋
Rs
＋
ui
us
－－
Rb uBE
－
iC ＋
T
uCE
－
研究放大电路 的动态参数
＋
Rc RL uo
－
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
11
7.2 放大电路的静态分析
静态工作点（Q点）：指晶体管在直流工作状态下的各 级电压电流值。
注意
当ui=0时，常在三极管的基极电流IB、集电极电流IC、 发射结电压UBE、集电极与发射极间的电压（管压降） UCE等物理量的下标处加Q。 静态工作点的分析方法：图解法和解析法
第7章 晶体管基本放大电路
7.1放大电路的组成 7.2放大电路的静态分析 7.3放大电路的动态分析 7.4静态工作点的稳定及其偏置电路
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
1
7.1 放大电路的组成
对放大电路最基本的要求 不失真 放大
放大电路的功能： 将微弱的电信号（电压、电流）放大到所需要的
M
0
UCEQ
UCC uCE
电路与电子技术
(b) 2020/5/10
信电工程学院
16
图解法求Q点的步骤：
1）在输出特性曲线所在的坐标中，按直流负载线方程 uCE=UCC-iCRc，作出直流负载线。
2）由基极回路求出IBQ
I BQ
U CC U BE Rb
3）找出iB=IBQ这条输出特性曲线，与直 流负载线交点即为Q点。
直流通路 交流通路
1.直流通路：在直流电源的作用下直流电流流经的通路
＋UCC
电容视为开路
Rb
Rc
研究放 大电路
iB
iC ＋
T
的静态 工作点
＋
uBE
uCE
电路与电子技术
－
－
2020/5/10
信电工程学院
10
2.交流通路：在输入信号作用下交流信号流经的通路。
①容量大的电容
视为开路
②无内阻的直流
电源视为短路
数值，从而使电子设备的终端执行元件（如继电器 、扬声器、仪表等）有所动作或显示。
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
2
提供足够的放大能 力并尽可能减小失 真
K 开关
Rs＋ us－ Nhomakorabea信号源放
V
大 器
RL
负载 放大电路的功能框图
直流电源
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
3
用不同的符号来表示不同性质的电量
uCE (uCE iCRc )
uo
＋C2
C1＋
＋
Rs
＋
Rb ui UBB
us
－－
iB
iC ＋
T
＋
iE uCE
uBE
－
－
＋
Rc RL uo
UCC
－
输入回路
输出回路
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
5
二、放大电路的组成原则（以共射电路为例）
（1）为保证三极管工作在放大区，所提供的直流电源必须使
总瞬时值：符号小写，下标大写，如iB。
直流分量：符号、下标均大写，如IB。
交流分量瞬时值：符号、下标均小写，如ib。
交流有效值： Ib 。
•
Ib
交流幅值： Ibm。
交流分量的复数形式：
电路与电子技术
2020/5/10
信电工程学院
4
一、放大电路的工作原理（以共射电路为例）
ui uBE iB iC iB
信号源电压 ＋
ui
Rb UBB
iB
iC ＋
T
＋
iE uCE
uBE
＋C2
＋
Rc RL uo
UCC
us
－－
－
－
－
电路与电子技术
输入回路 2020/5/10
输出回路
信电工程学院
8
（4）由图可知放大电路需要两个电源UBB和UCC，这会给使用带
来极大不方便，为了减少电源，可将电路进行更改。
＋U＋CCC 2
C1＋
静态工作点
Q -1/Rb
直流负载线
0
电路与电子技术
B
UBEQ
uBE
(a)
2020/5/10
信电工程学院
14
2.利用输出特性曲线来确定ICQ和UCEQ
＋UCC 列输出回路方程。
Rb
Rc
UCC= iCRc+uCE
iB
iC ＋
T
＋
uBE
uCE
写输入特性曲线方程。
iC = f (uCE)| iB = 常数