放大电路设计及分析..
放大电路设计与分析实验报告
放大电路设计与分析实验报告实验目的：1. 熟悉放大电路的设计和分析方法。
2. 掌握放大电路的参数计算和实验测量方法。
3. 理解各种放大电路的特点和应用场合。
实验原理：放大电路是电子电路的重要组成部分。
它可以将小信号放大到较大幅度，从而实现信号增强、波形整形、滤波等功能。
放大电路一般由一个放大器和其它元器件组成。
放大器的基本功能是将输入信号放大到一定程度，同时不改变其波形和频率。
按照输出信号的特点，放大电路可以分为音频放大电路、射频放大电路、功率放大电路等。
在放大电路中，放大器是核心部件。
一般来说，放大器的增益和频率响应是其最重要的特性。
增益是指输出电压和输入电压之比，通常用分贝(dB)表示。
频率响应是指输出信号的幅度和频率之间的关系。
在一定频率范围内，放大器的增益和频率响应应该保持稳定。
在放大电路设计中，需要注意以下几个方面：1. 输入阻抗和输出阻抗的匹配。
2. 偏置电路的设计，确保放大器的工作状态稳定。
3. 常用的放大电路拓扑结构，如共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。
实验仪器：1. 双踪示波器。
2. 函数信号发生器。
3. 直流稳压电源。
4. 万用表。
5. 电阻箱、电容箱。
实验步骤：1. 搭建共射放大电路。
将三极管(NPN型)作为放大器核心部件，外加偏置电路和输入、输出电容等元器件。
其中，偏置电路应该满足三极管工作状态的要求，即基极电压为正，发射级和集电级处于正向偏置状态。
输入电容应该滤除输入信号中的直流分量，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响。
将电路连接到直流稳压电源、函数信号发生器和示波器上，调整函数信号发生器的幅度和频率，记录电路的输入信号与输出信号的波形和幅度，计算电路的增益和频率响应曲线。
2. 搭建共基放大电路。
将三极管(PNP型)的基极接到地电平上，集电级接到负电源电平，发射级接到输入电源，外加输出电容和输入电容等元器件。
其中，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响，输入电容应该滤除输入信号中的直流分量。
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
教案-放大电路的基本分析方法
教案放大电路的基本分析方法第一章：放大电路概述1.1 放大电路的定义解释放大电路的基本概念强调放大电路在电子技术中的重要性1.2 放大电路的分类介绍放大电路的常见类型，如放大器、振荡器等分析不同类型放大电路的特点和应用1.3 放大电路的基本组成介绍放大电路的基本组成部分，如电源、输入电阻、输出电阻等强调各个部分在放大电路中的作用和重要性第二章：放大电路的静态分析2.1 静态分析的基本概念解释静态分析和动态分析的区别强调静态分析在放大电路中的重要性2.2 直流静态分析介绍直流静态分析的基本方法分析放大电路的直流工作点选择和稳定性2.3 交流静态分析介绍交流静态分析的基本方法分析放大电路的交流信号传输和响应特性第三章：放大电路的动态分析3.1 动态分析的基本概念解释动态分析和静态分析的区别强调动态分析在放大电路中的重要性3.2 瞬态分析介绍瞬态分析的基本方法分析放大电路在瞬态过程中的响应特性和稳定性3.3 稳态分析介绍稳态分析的基本方法分析放大电路在稳态过程中的信号传输和响应特性第四章：放大电路的频率特性分析4.1 频率特性分析的基本概念解释频率特性分析的含义和重要性强调放大电路在不同频率下的行为差异4.2 放大电路的频率特性介绍放大电路的频率特性的基本方法分析放大电路在不同频率下的增益和相位响应4.3 放大电路的带宽设计介绍放大电路的带宽设计方法和技巧强调带宽设计对放大电路性能的影响和重要性第五章：放大电路的误差分析和补偿5.1 误差分析的基本概念解释误差分析的含义和重要性强调放大电路中误差来源和影响因素5.2 放大电路的误差分析方法介绍放大电路的误差分析的基本方法分析放大电路中的静态误差、动态误差和温度误差等5.3 放大电路的补偿方法介绍放大电路的补偿方法和技巧强调补偿对放大电路性能的改善和稳定性的重要性第六章：放大电路的实际问题分析6.1 热噪声分析解释热噪声的产生原因及其对放大电路的影响介绍热噪声分析的基本方法6.2 闪烁噪声分析解释闪烁噪声的产生原因及其对放大电路的影响介绍闪烁噪声分析的基本方法6.3 非线性失真分析解释非线性失真产生的原因及其对放大电路的影响介绍非线性失真分析的基本方法第七章：放大电路的测试与调整7.1 放大电路的测试方法介绍放大电路的测试方法，如直流参数测试、交流参数测试等强调测试方法在放大电路调试中的重要性7.2 放大电路的调整技巧介绍放大电路调整的基本方法及技巧强调调整对放大电路性能的影响和重要性7.3 放大电路的性能评估介绍放大电路性能评估的基本方法分析评估结果对放大电路性能改进的指导意义第八章：放大电路的设计与应用实例8.1 放大电路的设计流程介绍放大电路设计的基本流程，如需求分析、电路设计、仿真与测试等强调设计流程在放大电路开发中的重要性8.2 放大电路应用实例分析分析放大电路在不同应用领域的实例，如音频放大器、无线通信放大器等强调应用实例在放大电路实际应用中的作用和重要性8.3 放大电路的优化与改进介绍放大电路优化与改进的方法和技巧强调优化与改进对放大电路性能提升的必要性第九章：放大电路的故障诊断与维修9.1 放大电路故障诊断的基本方法介绍放大电路故障诊断的基本方法，如观测法、信号注入法等强调故障诊断方法在放大电路维护中的重要性9.2 放大电路常见故障分析与维修分析放大电路常见故障的原因及其维修方法强调维修对放大电路正常运行的保障作用9.3 放大电路的可靠性提升介绍放大电路可靠性提升的方法和技巧强调可靠性提升对放大电路长期稳定运行的意义第十章：放大电路的未来发展趋势10.1 放大电路技术的发展趋势分析放大电路技术的未来发展趋势，如集成电路、新型材料等强调技术发展趋势对放大电路行业的影响和重要性10.2 放大电路应用领域的拓展分析放大电路在不同应用领域的拓展情况，如物联网、等强调应用领域拓展对放大电路市场需求的影响和重要性10.3 放大电路产业的机遇与挑战分析放大电路产业面临的机遇与挑战，如市场竞争、政策法规等强调应对策略对放大电路产业可持续发展的重要性重点和难点解析一、放大电路的分类及特点理解不同类型放大电路的原理和应用分析放大电路的优缺点二、放大电路的基本组成了解放大电路各组成部分的作用掌握各个元件参数对电路性能的影响三、静态分析和动态分析的方法学会静态和动态分析的基本步骤理解放大电路的工作点和频率响应四、频率特性分析分析放大电路的截止频率和带宽掌握滤波器和补偿技术五、误差分析和补偿方法识别放大电路中的主要误差源学会误差分析和补偿的技术六、实际问题分析探讨放大电路中的噪声问题和失真分析理解非线性失真的影响和测试方法七、测试与调整技巧学习放大电路的测试方法和参数掌握调整技巧以优化电路性能八、设计与应用实例分析分析实际应用中的放大电路设计探讨放大电路在不同领域的应用案例九、故障诊断与维修学习放大电路的故障诊断方法掌握维修技巧以提高电路可靠性十、未来发展趋势探讨放大电路技术的未来发展方向分析新兴应用领域对放大电路的影响本教案围绕放大电路的基本分析方法展开，从放大电路的基本概念、分类、组成到静态和动态分析，再到频率特性、误差分析、测试与调整、设计应用实例、故障诊断与维修，展望未来发展趋势。
三极管放大电路分析方法
三极管放大电路分析方法1.直流分析法：首先需要对三极管的直流工作点进行分析，确定三极管的偏置电流及偏置电压。
偏置电流的大小决定了三极管的放大倍数，偏置电压的大小决定了输出信号的工作范围。
直流分析法的步骤如下：-根据电路图，将三极管放大电路简化为三极管模型，剔除输入和输出耦合电容等影响。
-利用基本电路分析技巧，根据电路中的电阻、电压和电流关系，列出基于基尔霍夫定律的电路方程。
-解电路方程，计算出各个节点和元件的电流和电压值。
-利用得到的结果，确定三极管的工作状态和偏置电流。
2.小信号分析法：在直流偏置条件下，对三极管的输入信号进行小信号分析，得到输入端和输出端的端口等效电路，从而计算三极管的增益和带宽等性能指标。
小信号分析法的步骤如下：-对三极管放大电路进行小信号模型化处理，即将电路中的大信号元件（如三极管和电容等）线性化为小信号源和等效电路。
-根据放大电路的小信号模型，利用基本电路分析技巧，建立输入端和输出端的等效电路。
-根据等效电路，计算放大电路的增益和带宽等性能参数。
3.负反馈法：-确定三极管放大电路的基本参数，如放大倍数、输入和输出阻抗等。
-控制负反馈系统的增益，确定电压比例器的比例关系。
-根据反馈系统的特性和电路的参数，确定电压比例器的阻值，从而实现所需的放大倍数。
-在确定了电压比例器的阻值后，通过计算反馈回路的频率响应、相移等参数，来进一步优化电路性能。
以上是三极管放大电路分析的几种常用方法，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
通过综合运用这些方法，可以对三极管放大电路进行全面的分析和优化，实现设计要求。
放大电路实验报告
放大电路实验报告一、实验要求利用简单的三级放大电路实现对小信号放大1000倍，输入电阻大于等于100千欧，输出电阻限于等于500欧的目的。
二、实验环境Pspice仿真软件。
三、实验过程与分析初步设计：1、初步设计为第一级为共集放大电路，第二、三级为共射放大电路，分两次对信号进行放大。
2、由于输出电阻为500欧，设计第三级R C为500Ω,放大倍数为25倍，射级电阻的目的是保证一定的输入电阻，防止二、三级间损耗过大。
3、第二级放大倍数较大所以设计不带射级电阻，以尽量扩大放大倍数。
但需要考虑到第二级输出电阻不能过大，所以R C不应该过大。
4、第一级应保证足够大的输入电阻，由于共集电路的限制所以暂时没有考虑输出电阻。
5、电源利用正负6V电源。
6、为了使计算方便，三级间的连接方式使用阻容耦合的方式，使其静态工作点不互相影响。
7、利用以上的初步设计计算了电阻，在电阻的选取中主要考虑了各级放大电路的静态工作点，使U CE尽量保持在6V左右，以保证较大的放大幅度。
进行仿真：1、仿真过程中放大倍数没有准确的稳定在1000倍，通过调整了一些电阻的值使其在一定的频率范围内保持了1000（电容的值选取较大）。
2、在输出电阻的测量中没有问题，输出电阻在允许范围内。
3、在测量输入电阻时遇到了较大的问题，比计算中的共集输入电阻小了很多，被这个问题困惑了很久，最终通过仔细分析交流微变等效电路，发现第二级的输入电阻也对第一级的输入电阻产生了很大的影响（相当于负载），由于第二级的Rπ较小，所以极大的影响了第一级的输入电阻。
所以通过进一步的调整第二级的I CQ，来改变第二级的Rπ，使输入电阻达到100KΩ。
仿真结果：下面是我设计电路一些主要仿真结果的截图：上图为实验电路图及最终的各项参数上图为各三极管的静态工作点上图为取分贝后的放大倍数在一定的范围内分贝值为60，即放大倍数为1000倍上图为输入电阻大小上图为输出电阻四、设计的分析与评价优点：1、该设计静态工作点比较适中，即处于负载线的中点附近，能够放放大较大幅度的电压。
放大电路基本原理和分析方法
RL // RC)
交流负载线
iB=100μA
80
60
Q
40 20
0
0
直流负载线
VCC
UCE/V
Δui
ΔuBE
ΔiB
ΔiC
ΔiCRC
iC
ΔuCE
ΔuO
各点波形：
+ VCC
Cb 2
+
R b1 Cb 1
+
Rc
iB
+
+
ui
_
uEB
_
uCE
uo
_
_
uo比ui幅度放大且相位相反
(2) 交流放大工作情况 iB ib Q ui uBE
0
(mA)
iC/mA
iB=100μA 80
ic
60
40 20 0
ib
UCE/V
uce
假设在静态工作点的基 础上输入一微小的正弦信 号ui。
结论：
a) 放大电路中的信号是交直 流共存，可表示成：
ui
t uBE UBEQ
iB IBQ iC ICQ uCE UCEQ t uo t t
一般来说，Ri 越大越好。
五、输出电阻
ii
+
io
+
RS uS 信号源
放大电路 Ri
+
+
ui +
Ro uo
+
uo +
RL
Ri
Ro
负载
从放大电路的输出端看进去的等效电阻。
RO UO U S 0, RL IO
输出电阻表明放大电路带负载的能力。 Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反 之则差。
放大电路的分析方法_OK
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
基本放大电路其分析方法
二、基本放大电路及其分析方法一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成，着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态，即共发射极，共集电极和共基极三种基本放大电路。
从共发射极电路入手，推及其他二种电路，其中将图解分析法和微变等效电路分析法，作为分析基础来介绍。
分析的步骤，首先是电路的静态工作点，然后分析其动态技术指标。
对于放大器来说，主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。
.共射极基本放大电路的组成及放大作用在实践中，放大器的用途是非常广泛的，它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值，为了了解放大器的工作原理，先从最基本的放大电路学习：图称为共射极放大电路，要保证发射结正偏，集电极反偏Ib=（V BB-V BE）/Rb，对于硅管V BE约为左右,锗管约为左右,I B=/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB和Rb的大小,V BB和Rb 一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的.如下图上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标，常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。
对于不同的用途的电路，其指标各有侧重。
初步了解放大电路的组成及简单工作原理后，就可以对放大电路进行分析。
主要方法有图解法和微变等效法。
.图解分析法静态工作情况分析当放大电路没有输入信号时，电路中各处的电压，电流都是不变的直流，称为直流工作状态简称静态，在静态工作情况下，三极管各电极的直流电压和直流电流的数值，将在管子的特性曲线上确定一点，这点称为静态工作点，下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。
解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了，I B=（Vcc－）/Rb（I C=βI B+I CEO ）I C=βI B，V CE=V CC－I C R C如已知β，利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。
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
放大电路的基本分析方法
学校工作总结本学期，我校工作在全体师生的大力支持下，按照学校工作计划及行事历工作安排，紧紧围绕提高教育教学质量的工作思路，不断强化学校内部管理，着力推进教师队伍建设，进一步提高学校办学水平，提升学校办学品位，取得了显著的成绩。
现将我校一学期来的工作总结如下：一、德育工作本学期我校德育工作围绕学校工作中心，精心安排了“文明守纪”、“良好习惯养成”、“光辉的旗帜”、“争先创优”等主题教育月活动，从培养学生的行为规范，狠抓养成教育入手，注重务实，探索途径，加强针对性、实效性和全面性，真正把德育工作落到实处。
1.强化学生养成教育，培养学生良好习惯。
本学期，我校德育工作十分注重学生的常规管理，尤其重视对学生的养成教育。
一是利用班队会、红领巾广播站、国旗下演讲对学生进行品德熏陶。
二是以文明监督岗为阵地，继续强化了“文明班集体”的创建评比活动，通过卫生、纪律、两操等各项常规的评比，增强了学生的竞争意识，同时也规范了学生的行为。
三是继续加大值周检查的力度，要求值周领导、教师、学生按时到岗，在校门口检查、督促学生有秩序出入校园，从而使学生的行为规范时时有人抓，处处有人管，形成了良好的局面。
2.抓好班主任队伍建设，营造全员育人氛围。
班主任是学校德育工作最重要的力量，为了抓好班主任队伍建设，提高班主任素质水平，学校在第十二周组织开展了班主任工作讲座，在学期末举行了班主任工作交流，在活动中探索行之有效的工作方法，总结经验，交流心得，使班级管理工作更上新台阶。
3.充分发挥主题班队会的教育功能。
主题班队会,是对学生进行德育教育的一种特殊而卓见成效的方式之一。
为了充分发挥主题班队会的教育意义，第十三周，四（3）中队举行了“祖国美，家乡好”主题队会观摩活动，有效规范了我校主题中队会程序，强化了主题队会对学生的思想教育作用。
二、学校管理工作1.建立健全规章制度。
学期初，学校制定了出明确的目标计划及管理措施，做到了目标明确、工作具体，有效地增强了全体教师参与学校管理的主人翁意识，充分调动了全体教师的工作积极性，保障了教育教学工作的顺利开展。
第6讲 放大电路的分析方法
得： vCE = VCEQ+ ICQR L
图解分析 法
2.
通过图解分析，可得如下结论： 动态工作情况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 输入交流信号时的图解分析 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
理想二极管
利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。
2. 晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
• 在交流通路中可将晶体管看成 为一个二端口网络，输入回路、 输出回路各为一个端口。
u u BE f (iB， CE ) u iC f (iB， CE )
BJT的小信号建模
建立小信号模型的意义
在小信号情况下，对上两式取全微分得
dvBE diC vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB
dvCE
i C i B
VCE
diB
i C vCE
IB
dvCE
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT的小 信号建模
解：（1）
IB VCC VBE 12V 40uA Rb 300k
共射极放大电路
I C I B 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc I C 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 V 12V I B CC 120uA I C I B 80 120uA 9.6mA （2）当Rb=100k时， Rb 100k
放大电路分析方法、图解法分析放大电路
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法⼀、本⽂介绍的定义放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、⼆、放⼤电路分析⽅法放⼤电路分析：放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管，特性曲线是⾮线性的，对放⼤电路定量分析，需要处理⾮线性问题，常⽤⽅法，图解法和微变等效电路法。
图解法：在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法：将⾮线性问题转化成线性问题，也就是，在较⼩变化范围内，近似认为特性曲线是线性的，导出放⼤器件等效电路和微变等效参数，利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析：讨论对象是直流成分，分析未加输⼊信号时，电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析：讨论对象是交流成分，加上交流输⼊信号，估算动态技术指标，电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路：电容所在路视为开路；电感所在路视为短路。
交流通路：电容容抗为1/(wC)，电容值⾜够⼤，电容所在路视为短路；电感感抗为wL；理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变)；理想电流源，视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路：如下图，直流通路，将隔直电容开路；交流通路，将隔直电容短路，直流电源Vcc短路。
静态⼯作点：三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压，这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点，称为静态⼯作点，静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法图解法分析静态：⽤作图的⽅法分析放⼤电路静态⼯作点。
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
放大电路的基本原理和分析方法
(一)、直流电路的画法 1.交直流共存的电路
Rb
C1
＋ UI _
RC C2 T
+VCC
+ U0
_
2.静态电路的画法 （1)电容在直流通路中相当于开路 （电感在直流通路中相当于短路）
在画直流通路时，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就画出 来了如图
Rc
Rb
输出
VCC
回路
输入
VBB
回路
3.静态工作原理 电路中的电源VBB和VCC主要是使三极管工作在放大区 此时输入端在VBB的作用下基极有个电流，称为静态基流用IBQ表示 , 此时基极与发射极之间相应的电压为UBEQ，根据放大系数的定义得 到集电极电流ICQ，此电流流过集电极负载RC产生一个压降，则静态 时的集电极电压VCEQ =VCC-ICQ*RC
3.为了最终在电路的输出端能够得到放大了的信号在输出回路中，，即在输出回路中 要有电阻Rc。
五、电路的改进
1.改进的原因：（1)原来的电路不经济不实用
（2)交流，直流电路混杂不便分析。
2.改进措施：（1)将输入电压UI通过一个电容C1接到三极管的基极， 的
Rs＝∞
3.试验测试：（1)测试方法：在输入端加上一个正弦信号电压Us，首先测出 负载开路时的输出电压U0’,接上阻值已知的负载电阻，测出此时的输出电压 U0则得到
U0=
四、最大输出幅度 1.定义：放大电路输出的电压（或电流）的幅值能够达到的最大限度一
般用电压的有效值表示。
五、最大输出功率与效率 1.最大输出功率：表示在输出波形基本不失真的情况下，能够向负
第2章放大电路原理分析方法(16学时)
图解法的应用
(一)用图解法分析非线性失真 1. 静态工作点 过低，引起 iB、iC、 uCE 的波形失真 —— 截止失真 结论：iB 波形失真
IBQ
O
iB / µ A
iB / µ A
ib Q t O
O
uBE/V uBE/V
t
ui
iC 、 uCE (uo )波形失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。
Q
iB
输入回路 工作情况：
0
20
uBE/V t
0 0
0.68 0.7 0.72
可见在UBEQ从0.68到0.72变化 时，基极电流以40微安为中心，从 20微安变化到60微安。
uBE
uBE/V UBEQ
t
iC / mA iC / mA
4
交流负载线 80 60
IC
Q
iC 2
Q
IB = 4 0 µA
输出不失真的最大输出功率。用符号 Pom表示。
Pom PV
：效率
PV：直流电源消耗的功率
六、通频带
Aum fL：下限频率
1 2
Aum
BW fL fH
fH：上限频率
由于放大电路中存在电抗性元件，所以放大倍数会随 信号频率的变化而变化，通常将放大倍数在低频和高频段下 降至 1 Aum 时所包括的频率范围定义为放大电路的通频带 。 理论上希望通频带的宽度越大越好
要求：会画放大电路的直流通路和交流通路
共射放大电路
直流通路
+
交流通路
注意：实际的放大电路其直流和交流通路是叠加在一起的。 根据放大电路的直流通路和交流通路，即可分别进行静态分析和动态分 析，进行静态分析时，有时也采用一些简单实用的近似估算法。
放大电路分析方法
放大电路分析方法放大电路是一种用于提高信号幅度的电路，广泛应用于各种电子设备中。
对于放大电路的分析，有许多不同的方法可供选择。
本文将介绍放大电路的几种常用分析方法，并重点讨论小信号模型法和大信号模型法。
一、小信号模型法小信号模型法是一种基于线性近似的方法，适用于分析非线性电路以及在其中一工作点附近的放大电路。
该方法的基本思想是将非线性电路视为线性电路的叠加，通过线性电路的分析求解非线性电路的行为。
以下是使用小信号模型法进行分析时需要遵循的步骤：1.选取工作点：首先，需要确定放大电路的工作点。
这通常涉及使用直流偏置电路来确定电路的直流工作条件。
2.建立小信号模型：其次，需要将放大电路线性化为小信号模型。
这涉及将非线性的器件（如晶体管）进行局部分析，并简化为线性等效电路。
3.求解等效电路：然后，需要对等效电路进行分析。
这通常涉及使用网络理论和线性系统的分析技巧来求解电路的响应。
4.评估放大性能：最后，需要根据等效电路的分析结果评估放大电路的性能。
这通常涉及计算增益、输入阻抗、输出阻抗等指标。
小信号模型法的优点是可以提供对放大电路行为的定量分析。
然而，由于其基于线性近似，只适用于工作点附近的小信号分析。
二、大信号模型法大信号模型法是一种基于非线性分析的方法，适用于分析工作点偏离很远的放大电路，或者涉及大信号激励的情况。
该方法的基本思想是直接分析非线性放大电路的行为，忽略器件的非线性特性。
以下是使用大信号模型法进行分析时需要遵循的步骤：1.建立非线性模型：首先，需要建立器件的非线性模型。
这可以通过等效电路、传输特性等方式实现。
2.求解非线性方程：其次，需要根据非线性模型和电路拓扑关系，建立非线性方程。
这通常涉及使用基本的电路分析技巧，如基尔霍夫定律。
3.进行数值模拟：然后，可以使用数值模拟工具，如SPICE软件，来求解非线性方程。
这可以提供对电路行为的详细分析。
4.评估放大性能：最后，可以根据数值模拟结果评估放大电路的性能。
(最新整理)第6讲放大电路的分析方法wang
RC IB IC
+UCC +
IC IB 3 7 .5 0 .0 4 m A 1 .5 m A U+B–ETU–CE
UC EUC CICRC
121.54V6V
注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC 由KVL可得：
RB
RC IB IC
+
U C CIB R B U B EIE R E
适，晶体管进入截
• 截止失真
止区或饱和区工作， 将造成非线性失真。
Q'
Q设置过低，
t
截止失真是在输入回路首先产生失真！ 消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。
• 饱和失真
若Q设置过高
晶体管进入饱 和区工作，造成 饱和失真。
饱和失真产生于晶体管的输出回路！
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
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，是一个信
号源，可以将它进行戴维南等效，等效电源的内阻即为放
大电路的输出电阻。
RS
E
+ S_
Au 放大 电路
+
RL _U o
输出电阻是 动态电阻，与 负载无关。
ro
定义：
输 出 电 阻 Ro ：UIoo
E
+
o_
+
RL _U o
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路
rbe
60
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。
放大电路分析方法
uCE
输入端交流开路时的输出电导，单位为西
门子（S）完；整编辑ppt
35
hie，hre，hfe，hoe称为BJT在共射极接法下的H参数， 由于四个h参数的单位量纲各不相同，故称该参数为
混合参数。。
等效模型图如下：
以上所得电路就是把 BJT线性化后的线性模 型。在分析计算时， 可以利用这个模型来 代替BJT，从而,可以 把BJT当作线性电路来 处理，使非线性复杂 电路的计算得以解决。
信号的不同分量可以分别在不同的通路中分析。
在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”的
原则，求解静态工作点Q时应用直流通路，求解动
态参数时应用交流通路，两种通路必须分清，不可
混淆。
完整编辑ppt
3
利用上述原则，直接耦合和阻容耦合共射放大电路 的直、交流通路分别为:
完整编辑ppt
4
RC耦合共射放大电路
答： 截止状态
共射极放大电路
故障原因可能有：
• Rb支路可能开路， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 • C1可能对地短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
完整编辑ppt
27
作业：看懂“图解分析法” 预习“等效电路分析法”
a)、直流负载线
直流通路下负载的VAR关系曲线。
RB RC
+VCC IC
UCE
直流通路
1. 三极管的输出特性。
2. UCE=VCC–ICRC 。
V CC
IC
与输出 特性的
R C
交点就
是Q点
Q IB
直流 负载线
完整编辑ppt
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第2章 放大电路的工作
vo vi
图2.2
输入电压Vi与输出电压Vo的波形（200us/div，1V/div） （Vi为1Vp-p,Vo为5Vp-p，即是5倍的放大。因为周期为1ms，信号 的频率为1KHz,Vi与Vo的相位相反）
第2章 放大电路的工作
• 2.1.2 基极偏置电压 图2.3是输入信号Vi与晶体管基极电位Vb的波形 Vb的振幅和相位完全与Vi相同，Vb的波形是在交流成 分上叠加约2.6V的直流电压的波形。 该直流电压称为基极偏置电压，产生偏置电压的电路 （在该电路中，为R1与R2）称为偏置电路。 所谓偏置（bias）是“偏离”的意思，在图2.1中，将 基极电位偏离了直流2.6V，故有这样的称呼。 位于输入端的电容C1是切去基极偏置电压（直流）仅 让加在输入端的交流成分过的电容。由于它使输入信号与 电路或者电路与电路相耦合，所以称为耦合电容。
第2章
放大电路的工作
图2.5
晶体管的PN结
（在双极晶体管中有两种类型，可根据电源情况灵活使用。通 常使用正电源的NPN型晶体管）
第2章
PN结
放大电路的工作
I
P
N
O V
0.6~0.7V
阳极
阴极
(a) PN结
硅二极管的正向压 降约0.6~0.7V
（b） I-V特性 图2.6 二极管特性
第2章
放大电路的工作
第2章 放大电路的工作 vb
vi
图2.3
输入电压Vi与基极电位Vb的波形（200us/div， 1V/div）（Vo以0V为中心作正负振动，即是交流。Vb等于 在直流偏置上叠加Vi）
第2章 放大电路的工作
• 2.1.3 基极—发射极间电压为0.6V 图2.4为基极电位vb 与发射极电位ve 的波形。在交流上vb 与ve 振幅与相位是完全相同的波形。如图2.3所示，与 vi vb 在 交流上是相同的波形，所以发射极电位ve 成为与输入信号完 全相同的波形。 因此，当在晶体管的基极上加信号时，即使从发射极将信 号取出，也完全没有电压放大作用（电压放大倍数为1） vb 是在+2.6V的直流上叠加 再来注意图2.4中的直流电位。 1KHz的交流信号，但是， vi 是在约比它低0.6V（在图中为 0.62V）即+2V上叠加同样的交流信号。
第2章
放大电路的工作
vc
15v
ve
图2.7 发射极电位Ve与集电极电位Vc的波形（200us/div，2V/div） (Vc与Ve是相反，在Vc出现将Ve放大了的电位)
第2章
基极 电流
放大电路的工作
集电极电流
ic
ic ib
发射极电流
ib ie
ie
ie=ic＋ib（ib«ic）
图2.8 晶体管各端子的电流（表示交流成分时， 用小写的符号，NPN型与PNP型晶体管的电流方向完 全相反）
直流 电源
集电极 基极 输入 输出
u0
ui
uc
图 2.1
ub
ue
接地（信号共用）
第2章 放大电路的工作
在该电路中，当输入信号是由实验用的正弦波发 生器产生的1KHz、1Vp-p的正弦波信号时，其输入 输出波形如图2.2所示 输入信号Vi为1Vp-p,输出信号Vo的振幅（波形上 下之间的值）为5Vp-p，如果用对数来表示，则为 20Ig5=14dB. 仔细对波形进行观察可知，输出波形的相位相对 于输入波形有180度的改变（波形反转）
在图2.1的电路中，也使基极—发射极间的二极管ON， 基极—发射极间电压VBE(在图2.4中Vb与Vc之电压差)与 普通硅二极管的正向压降是相同的值，即0.6～0.7V。 双极晶体管（普通的晶体管）与在数据表上写着的小 信号、功率、低频和高频等用途没有关系，在进行放大 工作时，肯定为VBE≈0.6～0.7V。 在晶体管电路中，这样极其重要的事情。不夸张地说， 只要知道VBE≈0.6V与欧姆定理，无论怎样复杂的晶体管 电路都能进行解析和设计
第2章
放大电路的工作
• 2.1.5 输出集电极电压的变化部分
图2.7是发射极电位Ve与集电极电位Vc的波形。至今所见到的波形Vb
与Ve是输入信号Vi相同的波形，不进行电压放大。但是，如图2.7所示， 在集电极呈现出Vi被放大的波形（相位与Vi相反） 相对于发射极电阻RE，如图2.4所示，Ve振幅为2V±0.5V,所以晶体 管的发射极电流ie（=在RE上流动的电流）是以1mA为中心，在±0.5mA 的变化[(2V±0.5V)/2kΩ=1mA±0.25mA]。 在晶体管的各端子流动的电流有图2.8所示的关系。但是与集电极ic 相比，则ib是非常小的值，可以忽略不计，则ic=ib。
第2章
vb
放大电路的工作
ve
图2.4 基极电位 Vb与发射极电位Ve 的波形（200us/div，1V/div） ( Vb与 Ve的交流振幅几乎相同，而直流电位相差约0.6V，这是晶 体管电路的特点)
第2章
放大电路的工作
• 2.1.4 两种类型的晶体管 实际上晶体管有两种类型，分别称NPN晶体管和PNP晶体 管。它们都有如图2.5所示的两个PN结。 该PN结图2.6所示的二极管。可以这样认为，晶体管在 基极—发射极间和基极—集电极间连接着二极管（显然， 晶体管不是图2.5所示的那样将两个二极管连接在一起）。 在一般的放大电路中，使基极—发射极间的二极管ON （导通），基极—集电极间的二极管OFF（截止）来设置 晶体管各端子的电位（偏置电压）。
第2章 放大电路的工作
• 2.1 观察放大电路的波形 • 2.2 放大电路的设计 • 2.3 放大电路的性能
• 2.4 共发射极应用电路
第2章 放大电路的工作
• 2.1 观察放大电路的波形 • 2.1.1 5倍的放大 放大电路的作用是将小信号放大为大信号，例如，将0.1V 的信号提高为1V信号——即是放大。 首先，用晶体管组成一般的放大电路，并用示波器对各部 分的工作进行观察。 图2.1是进行实验电路。看一下晶体管就知道，晶体管有 三个端子，分别是集电极、基极、发射极。在图2.1的电路 中，基极为输入，集电极为输出，发射极为公用（地）端。 因此，称图2.1为共发射极放大电路（Common Emitter Amplifier）。作为信号放大用IC的有名的OP放大器，在其 内部起放大作用的部分电路当中，使用的就是共发射极放大 电路。