第2章-放大电路分析基础分析复习进程
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一正弦电流ic，ic=ib，ic在集电极电阻Rc(空载)上产生与ic波
形相同的正弦电压icRc，集电极电阻Rc将集电极电流的变化 转变成电压的变化，在放大电路输出端得到与ui反相且幅值 放大的输出电压uo=uce=icRc。
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 电路放大的实质是能量的控制和转换，放大的量是变 化量。能控制能量的元件称为有源元件，在放大电路 中一定有有源元件，如晶体管等。
第2章 放大电路分析基础
当放大电路处于动态，即ui0时，由于电容两端电压不能突 变，b-e间电压在直流电压UBE的基础上叠加一正弦电压ui， 因而基极电流在直流电流IB的基础上叠加一正弦电流ib，基 极总电流为iB=IBib；根据晶体管处于放大状态时的电流分 配关系，集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加一正弦电
下限频率
fbwfHfL
下限频率
4)最大不失真输出电压Uom：交流有效值。
第2章 放大电路分析基础
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
2.1.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T
ui uS
uCE
uo
图2.2.1 基本共射放大电路
第2章 放大电路分析基础
图2.2.1所示基本共射放大电路中，晶体管T是起放大作用的 核心元件。输入信号为正弦波信号ui(源uS)。 图中晶体三极管是NPN型硅管，处于放大状态时具有电流放 大作用，IC=βIB。 当放大电路处于静态，即ui=0时，直流电压源VBB使晶体管 b-e间电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻Rb(又称偏流 电阻)配合决定基极电流IB，使晶体管能工作在特性曲线的 线性部分；直流电压源VCC的电压足够高(VBBVCC)，使晶体 管的集电结反向偏置，保证晶体管处于放大状态，因此集电
流ic，ic=ib，集电极总电流为iC=ICic；正弦电流ic在集电极
电阻Rc(空载)上产生与ic波形相同的正弦电压icRc，集电极电 阻Rc将集电极电流的变化转变成电压的变化，使管压降uCE 产生变化，uCE=VCCiCRc=VCCICRcicRc=UCEicRc=UCEuce， 所以管压降是在静态电压UCE的基础上叠加一正弦电压uce， 且uce与ic反相。经C2输出的电压uo就是正弦电压uce 。
动态信号作用时：u i ib ic iR c u C ( u E o )
输入电压Ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间电压、管 压降，称为静态工作点Q。记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 放大电路分析基础
三、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
第2章 放大电路分析基础
第2章-放大电路分析基础分析
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
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征：功率放大
放大的基本要求：不失真，放大的前提
2、性能指标
第2章 放大电路分析基础
任何放大电路均可看成为两端口网络。
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题；但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
第2章 放大电路分析基础
得到两方面的结论：放大电路的工作原理和组成原则
2.1.2 放大电路的工作原理
基本共射放大电路的工作原理是，对于处于放大状态的晶 体管，当ui作用于晶体管的发射结使基极电流在直流电流IB 的基础上叠加一正弦电流ib时，由于晶体管处于放大状态时 的电流分配关系，集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加
极电流IC=IB；流过集电极电阻Rc的电流就是IC，于是Rc上
的电压为ICRc，根据KVL， c-e间电压UCE=VCC ICRc。
第2章 放大电路分析基础
图中C1用于连接信号源与放大电路，C2用于连接放大电路 与负载(电阻RL)。电子线路中起连接作用的电容称为耦合 电容，利用电容连接的电路称为阻容耦合。由于电容的容 抗与信号频率成反比，它们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，起 “隔离直流，通过交流” 的作用。在图2.1所示电路中，C1左边、C2右边只有交流而 无直流，中间部分为交直流共存。由于耦合电容的容量较 大，一般多采用电解电容器。在使用时，应注意它的极性 与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负 极接低电位。ui=0时， C1两端的电压为UBE，C2两端的电 压为UCE，极性如图所示。RL为负载电阻，无RL，空载。
输入电流
输出电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
1) 放大倍数：输出量与输入量之比
Au u
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
Aui
Uo Ii
Aiu
Io Ui
电压放大倍数是最常研究和测试的参数
2)输入电阻和输出电阻
第2章 放大电路分析基础
从输入端看进去的 等效电阻
Ri
Leabharlann Baidu
Ui Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
IB
O O
t
(a)
第2章 放大电路分析基础
iB
IB
ib
O UBE
UBE
ui iC
＝
＋O
t
O
t
t
(b)
IC
Ic
＝
＋O
t
O
O
t
t
(c)
放大电路的各极间波形
波形分析
第2章 放大电路分析基础
动态信号 驮载在静 态之上
输出和输入反相！
第2章 放大电路分析基础
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥Uon，同时作为负 载的能源。 Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
Ro
Uo' Uo Uo
(Uo' Uo
1)RL
RL
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
3)通频带
第2章 放大电路分析基础
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及半导体器件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。
形相同的正弦电压icRc，集电极电阻Rc将集电极电流的变化 转变成电压的变化，在放大电路输出端得到与ui反相且幅值 放大的输出电压uo=uce=icRc。
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 电路放大的实质是能量的控制和转换，放大的量是变 化量。能控制能量的元件称为有源元件，在放大电路 中一定有有源元件，如晶体管等。
第2章 放大电路分析基础
当放大电路处于动态，即ui0时，由于电容两端电压不能突 变，b-e间电压在直流电压UBE的基础上叠加一正弦电压ui， 因而基极电流在直流电流IB的基础上叠加一正弦电流ib，基 极总电流为iB=IBib；根据晶体管处于放大状态时的电流分 配关系，集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加一正弦电
下限频率
fbwfHfL
下限频率
4)最大不失真输出电压Uom：交流有效值。
第2章 放大电路分析基础
2.1 基本放大电路的组成及工作原理
2.1.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T
ui uS
uCE
uo
图2.2.1 基本共射放大电路
第2章 放大电路分析基础
图2.2.1所示基本共射放大电路中，晶体管T是起放大作用的 核心元件。输入信号为正弦波信号ui(源uS)。 图中晶体三极管是NPN型硅管，处于放大状态时具有电流放 大作用，IC=βIB。 当放大电路处于静态，即ui=0时，直流电压源VBB使晶体管 b-e间电压UBE大于开启电压Uon，并与基极电阻Rb(又称偏流 电阻)配合决定基极电流IB，使晶体管能工作在特性曲线的 线性部分；直流电压源VCC的电压足够高(VBBVCC)，使晶体 管的集电结反向偏置，保证晶体管处于放大状态，因此集电
流ic，ic=ib，集电极总电流为iC=ICic；正弦电流ic在集电极
电阻Rc(空载)上产生与ic波形相同的正弦电压icRc，集电极电 阻Rc将集电极电流的变化转变成电压的变化，使管压降uCE 产生变化，uCE=VCCiCRc=VCCICRcicRc=UCEicRc=UCEuce， 所以管压降是在静态电压UCE的基础上叠加一正弦电压uce， 且uce与ic反相。经C2输出的电压uo就是正弦电压uce 。
动态信号作用时：u i ib ic iR c u C ( u E o )
输入电压Ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间电压、管 压降，称为静态工作点Q。记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
第2章 放大电路分析基础
三、设置静态工作点的必要性
为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零 时有合适的直流电流和极间电压？
第2章 放大电路分析基础
第2章-放大电路分析基础分析
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
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征：功率放大
放大的基本要求：不失真，放大的前提
2、性能指标
第2章 放大电路分析基础
任何放大电路均可看成为两端口网络。
输出电压必然失真！ 设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题；但Q点 几乎影响着所有的动态参数！
第2章 放大电路分析基础
得到两方面的结论：放大电路的工作原理和组成原则
2.1.2 放大电路的工作原理
基本共射放大电路的工作原理是，对于处于放大状态的晶 体管，当ui作用于晶体管的发射结使基极电流在直流电流IB 的基础上叠加一正弦电流ib时，由于晶体管处于放大状态时 的电流分配关系，集电极电流也在直流电流IC的基础上叠加
极电流IC=IB；流过集电极电阻Rc的电流就是IC，于是Rc上
的电压为ICRc，根据KVL， c-e间电压UCE=VCC ICRc。
第2章 放大电路分析基础
图中C1用于连接信号源与放大电路，C2用于连接放大电路 与负载(电阻RL)。电子线路中起连接作用的电容称为耦合 电容，利用电容连接的电路称为阻容耦合。由于电容的容 抗与信号频率成反比，它们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，起 “隔离直流，通过交流” 的作用。在图2.1所示电路中，C1左边、C2右边只有交流而 无直流，中间部分为交直流共存。由于耦合电容的容量较 大，一般多采用电解电容器。在使用时，应注意它的极性 与加在它两端的工作电压极性相一致，正极接高电位，负 极接低电位。ui=0时， C1两端的电压为UBE，C2两端的电 压为UCE，极性如图所示。RL为负载电阻，无RL，空载。
输入电流
输出电流
信号源 内阻
信号源
输入电压
输出电压
1) 放大倍数：输出量与输入量之比
Au u
Au
Uo Ui
Aii
Ai
Io Ii
Aui
Uo Ii
Aiu
Io Ui
电压放大倍数是最常研究和测试的参数
2)输入电阻和输出电阻
第2章 放大电路分析基础
从输入端看进去的 等效电阻
Ri
Leabharlann Baidu
Ui Ii
输入电压与 输入电流有 效值之比。
IB
O O
t
(a)
第2章 放大电路分析基础
iB
IB
ib
O UBE
UBE
ui iC
＝
＋O
t
O
t
t
(b)
IC
Ic
＝
＋O
t
O
O
t
t
(c)
放大电路的各极间波形
波形分析
第2章 放大电路分析基础
动态信号 驮载在静 态之上
输出和输入反相！
第2章 放大电路分析基础
二、基本共射放大电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥Uon，同时作为负 载的能源。 Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo) 。
Ro
Uo' Uo Uo
(Uo' Uo
1)RL
RL
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
3)通频带
第2章 放大电路分析基础
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及半导体器件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。