三极管基本放大电路

（a）组成框图
(b)内部结构
2.基本共射放大电路
特点 1 只有一个三极管作为放大元件 2 输入回路和输出回路的公共端是发射极
（a）原理电路
（b）实物图
发射极单管放大电路各组成元件的作用
元件名称 三极管 直流偏臵电源 基极偏臵电阻 集电极负载电 阻 输入耦合电容 输出耦合电容 电路符号 作用及说明 放大器的核心，实现电流放大作用 使发射结正偏，集电极反偏，保证三极管工作在放 大状态 电源电压通过Rb给基极提供合适的偏臵电流（Rb阻 值一般为几十千欧至几百千欧） （1）电源通过Rc给集电极供电 （2）将集电极电流的放大转化为电压的放大 （1）隔直通交 （2）一般选用电解电 容，取值几微法到几十 微法 避免放大电路输入端与信 号源之间相互影响 避免放大电路输出端与负 载之间直流电的相互影响
VCC UBEQ VCC IBQ Rb Rb
ICQ＝βIBQ
UCEQ ＝ VCC－ICQ RC
由上述公式求得的IB、 IC和UCE值即是静态工作点Q。
案例解析 【例2-5】用估算法计算静态工作点。已知：VCC＝12V，RC=4k， Rb=300k，=37.5，忽略UBEQ。 【解析】
3.放大电路的偏臵电路
放大电路的偏臵电路是为了稳定静态工作点。偏臵电路不仅关系到 放大电路对输入信号能否不失真地放大，还对放大电路的性能指标有重 大影响。 常用的偏臵电路包括射极偏臵电路、集电极-基极偏臵电路、温度补 偿偏臵电路等。射极偏臵电路在较宽的温度变化范围内都能稳定静态工 作点，而且更换β值不同的三极管也具有稳定静态工作点的效果；集电 极-基极偏臵电路能够克服三极管的ICBO和UBE的温度特性对ICQ的影响， 但不利于克服β变化对ICQ的影响；采用热敏电阻补偿，需通过实验来选 配合适的RT值及特性，也可使静态工作点稳定；二极管补偿，可在一定 程度上进一步提高静态工作点的稳定性。
放大电路原理图的画法
1.直流通路和交流通路 【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。 画直流通路原则 ：将电容视为开路。
（a）单管共射放大电路
（b）直流通路
【交流通路】指输入交流信号时放大电路交流信号流通的路径。 画交流通路的原则：直流电源、电容视作短路 仍以共射放大电路为例，其交流通路如下图所示。
1.放大电路的基本知识
放大电路也称放大器，收音机、电视机、扩音机都是放 大电路的典型应用，下图所示为扩音机结构和外型示意图。首 先话筒把声音信号转换为电信号，然后经扩音机内部的放大电 路对其放大后，送给扬声器，最后扬声器又把被放大的电信号 还原成了声音信号。
【放大电路的概念】 能把外界送入微弱的电信号不失真地放大至所需 数值并送给负载的电路就称为放大电路。 【放大电路的分类】 按信号的大小分，可分为小信号放大器和大信号放 大器；按信号的频率分，可分为直流放大器、低频放大器、中频放大器、 视频放大器、高频放大器等；按放大器的构成形式分，可分为分立元件 放大器和集成电路放大器；按用途分，可分为电压放大器、电流放大器 和功率放大器。本章所学的是低频小信号放大器。 【放大器的方框图】 实际放大器的类型各种各样，但都可以用以下的 框图来表示。放大器由信号源、放大电路、直流电源和负载四部分组成。 其中信号源代表被放大的弱小电信号；负载代表实际用电设备(例如扬声 器、显像管等)。
*4、放大电路三种组态的特点
三极管在电路中的三种基本连接方式 如下：
（a）共射级接法
(b)共基极接法
(c)共集电极接法
【共集电极放大电路】
输入信号是由三极管的基 极与集电极两端输入的， 再由三极管的发射极与集 电极两端获得输出信号。 因为集电极是共同接地端， 所以称为共集电极放大电 路。
【共基极放大电路】
（2）设臵合适静态工作点的必要性 放大器只有当静态工作点在放大区时，三极管才能不失真地对信号 进行放大。放大器的Ｑ点设臵不合适，将导致放大输出的信号产生失真。 例如，在音频放大中表现为声音失真，在电视扫描放大电路中将表现为图 像比例失真。由Ｑ点设臵不合适引起的失真主要有截止失真和饱和失真两 类。一般来说，Ｑ点总是设在三极管输出特性曲线放大区的中央。Ｑ点过 高或过低都将造成输出信号产生失真，可以通过调节电阻Rb来解决,如下 表所示：
I CQ I EQ
U BQ U BEQ Re
R

U BQ Re
I
R
c
I
C
1
b
1
I
B
U
Q
V
B
Q

Q
U
V
C
I BQ
I CQ
I
2
R
b
2
BEQ
R
e
I
E

UCEQ VCC I CQ ( Rc Re )
Q
C
*第5节 多级放大器
实际应用中，放大电路的输入信号通常很微弱（毫伏或 微伏数量级），为了使放大后的信号能够驱动负载，仅仅通 过单管放大电路进行信号放大，很难达到实际要求，常常需 要采用多级放大电路。采用多级放大电路可有效地提高放大 电路的各种性能，如提高电路的电压增益、电流增益、输入 电阻、带负载能力等
Ｑ点位臵 合适 过低 过高 输出波形 波形特点 完整 正半周失真 （顶部被削去） 负半周失真 （底部被削去） 失真情况 不失真 截止失真 饱和失真 解决办法（调节Rb） 不需要 减小Rb 增大Rb
注意：当输入信号幅度过大时，即使设臵了合适静态工作点Ｑ，输出 波形仍然会产生失真。因此共发射极放大电路一般在小信号下工作。
（3）温度升高，特性参数UBEQ下降，由于 VCC UBEQ IBQ ，则ICQ增大。 Rb
可见，共发射极基本放大电路受温度影响极 易造成静态工作点不稳定，因此，在实际应用中 很少采用。为了能自动稳定静态工作点，常采用 分压式偏臵放大电路和射极偏臵放大电路。
2.分压式偏臵放大电路
分压式偏臵放大电路及实物图如下。其中，基极下偏臵电阻Rb2可 以使电源电压Vcc经Rb1与Rb2串联分压后为基极提供稳定电压UB，发射 极电阻Re的作用是稳定静态电流IE（IC），发射极旁路电容Ce的作用是 提供交流信号的通道，减少信号的损耗，使放大器放大能力不会因为 Re而降低。
VT Vcc Rb
Rc
C1 C2
电路中各电流、电压的符号规定
电路中既包含输入信号所产生的交流量，又包含直流电源所产生 的直流量。为了区分不同分量，通常做了以下规定
分量类型
直流分量 交流分量 交直流叠加瞬时 值 交流有效值
符号规定 大写字母+大写下标，如： IB、UBE 小写字母+小写下标，如：ib、ube 小写字母+大写下标，如：iB、uBE 大写字母+小写下标，如：Ib、Ube
1.多级放大器的组成
【定义】多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成的电路。
【各级作用】通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级， 一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的电压输 入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的放大，一般要 用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多级放大电路的最后一 级称为输出级，主要用于功率放大，以驱动负载工作。 【多级放大电路的耦合方式】在多级放大电路中，各级放大电路输入 和输出之间的连接方式称为耦合方式。常见的连接方式有三种：阻容 耦合、直接耦合和变压器耦合。
特点
2.静态工作点的近似计算
静态时，放大电路中各处的电压、电流均为直流量。对直流通路作电 路分析，求解输入、输出电路的电流、电压即放大电路的静态分析，从而 确定出静态工作点Q。 以单管共射放大电路为例，其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、 Rb、RC和三极管放大倍数β已知，忽略三极管的UBEQ（硅管UBEQ≈0.7V，锗 管UBEQ≈0.3V）,可以推导得：
1.温度对静态工作点的影响
实验表明，温度升高会造成三极管的特性参数的变化，主要会引起 ICQ增大，造成静态工作点不稳定。温度对静态工作点的影响，如右下图 所 示。
具体过程 （1）温度升高，特性参数ICBO增大，使ICQ增大； （2）温度升高，特性参数值增大，即使IB不变， 由于IC=βIB，则ICQ增大；
1.晶体三极管的结构及符号
2个PN结：集电结、发射结 3个区：集电区、基区、发射区
3个引脚：集电极（c)、基极(b)、发射极(e)
三极管的两种结构及电路图形符号
注意符号中箭头 方向的区别！
PNP型
NPN型
有箭头的一侧为发 射极，箭头方向表 示发射极正向电流 方向用V表示
第2节 三极管基本放大电路
在前面学到，放大电路要想实现放大不失真，必须设臵合理的静态 工作点Q。在共发射极基本放大电路中，可以通过VCC、Rb 、Rc等参数来 确定静态工作点。但是由于这种电路的基极电流是基本固定的，当环境 温度变化（或更换管子）引起管子参数变化时，会造成静态工作点不稳 定，从而引起放大信号失真。 由于温度的变化是影响静态工作点稳定的主要因素，下面我们就来 讨论温度对静态工作点的影响。
输入信号是由三极管的发 射极与基极两端输入的， 再由三极管的集电极与基 极两端获得输出信号因为 基极是共同接地端，所以 称为共基极放大电路。
三种组态放大电路的比较
指标
输入电阻
共发射极电路
较小（1
共集电极电路 最小（几十 ）
小（小于并接近于1） 大 较小
共基极电路
最小（几十 ）
K 左右） 最大（几百 K ）
I BQ

VCC 12 5 10 40uA 4× 3 Rb 300 × 10
ICQ I BQ 37.5 4 105 1.5 103 1.5mA
UCEQ VCC ICQ RC 12V 1.5103 4 103 6V
第4节 放大器静态工作点的稳定