电子技术基础第二章基本放大电路的认识陈振源2版

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二、放大电路的静态工作点
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静态工作点对波形影响实验电路
输入电流波形失真
输入电流波形正常
未设置静态工作点情况 第二章 晶体三极管及基本放大电路
设置静态工作点情况
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分压式偏置放大电路
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第二章 晶体三极管及基本放大电路
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2．稳定静态工作点
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3.电路参数估算
（1）静态工作点的估算 分压式偏置放大电路的直流通路图所示，可推导出 下列静态工作点的估算公式。
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二、估算分析法
估算分析法是利用电路中已知参数，通过数学方程式近似计算来分析放大电路。
常用来估算小信号放大器的静态工作点和放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
1．估算静态工作点(VCC=Vc+VCEQ=Vb+VBEQ)
（1）画出直流通路 电容对直流电相当于开路，因此画直流通路时把电容支路断 开即可。
要改变分压偏置电路的静态工作点，通常的方法是调整上偏置电阻Rb1的阻值。 若该电路的静态工作点正常，而放大倍数严重下降，应重点检查射极旁路电 容Ce是否开路或失效。
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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两级阻容耦合放大电路方框图
前级的电压放大倍数为 后级的电压放大倍数为 两级总电压放大倍数为
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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三、阻容耦合放大器的幅频特性
1．幅频特性的基本概念
+VCC—直流供电电源 Rb—基极偏置电阻 C1—输入耦合电容 C2—输出耦合电容 RC—集电极负载电阻
2.放大电路的电压、电流符号规定
共发射极基本放大电路
直流分量——用大写字母和大写下标表示，如IB、IC、IE、VBE、VCE。 交流信号——用小写字母和小写下标表示，如ib、ic、ie、vbe、vce。 交流和直流叠加信号——用小写字母和大写下标表示，如iB、iC、iE、vBE、vCE。 2
直接耦合放大电路
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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二、阻容耦合放大电路的电压放大倍数
两级阻容耦合放大电路方框图在多级放大电路中，前级输出信号经耦合电容 加到后级输入端作为信号，所以可将后级输入电阻视为前级的负载。
电 流 增 益 G=20lgAi (dB)
2.输入电阻和输出电阻
输入电阻 输出电阻
Ri
Vi Ii
Ro
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Vo Io
功率放大倍数
功 率 增 益 Gp=10lgAp（dB）
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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6．多级放大器的级间耦合方式主要有阻容耦合，变压器耦合、直接耦 合三种。
7．放大器的通频带由上限频率和下限频率之差决定，放大器对通频带 范围内的信号实现正常放大。
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变压器耦合放大电路
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3．直接耦合
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直接耦合放大器前后级之间没有隔直流的耦合电容或变压器，因此适用于放大 直流信号或变化极其缓慢的交流信号。
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本章小结
1.三极管是由两个PN结构成的半导体器件，在发射结正偏。集电结反 偏时，具有电流放大作用。
2. 三极管的工作性能由输入特性曲线和输出特性曲线来描述。三极管 的主要参数是运用和选择三极管的依据。
3. 共射极基本放大电路对学习和掌握放大电路的工作原理和分析方法 是十分重要的。要不失真地放大交流信号，必须为放大器设置合适的静态 工作点。
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第五节 多级放大电路
一、多级放大器的耦合方式
为确保多级放大器能正常工作，级间耦合必须满足以下两个基本要求： （1）必须保证前级输出信号能顺利地传输到后级，并尽可能地减小功率损耗 和波形失真。 （2）耦合电路对前、后级放大电路的静态工作点没有影响。
1．阻容耦合
阻容耦合放大电路
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2．变压器耦合
利用变压器初次级线圈之间具有“隔直流耦合交流”的作用，使各级放大器的 工作点相互独立，而交流信号能顺利输送到下一级，就称为变压器耦合。
（2）交流参数估算 电压放大倍数
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输入电阻 ri=Rb1// Rb2//rbe
输出电阻 ro≈Rc
分压式偏置放大电路的交流通路
工程应用
要确保分压偏置电路的静态工作点稳定，应满足两个条件：I2»IBQ（实际可 取I2=10 IBQ）；VBQ»VBEQ，（实际可取VBQ= 3VBEQ）。
VBQ
VCC
Rb2 Rb1 Rb2
I BQ
I CQ
I CQ
I EQ
VBQ
VBEQ Re
VCEQ≈VCC-ICQ（Rc+Re）
分压式偏置放大电路的直流通路
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第二章 晶体三极管及基本放大电路
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（2）根据VCEQ=VCC-ICQRC 作直流负载线
（3）确定Q点，直流负载线与IBQ=40µA的输出曲线的交点
放大电路
输出等效电路 第二章 晶体三极管及基本放大电路
图解分析
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第四节
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三、集电极—基极偏置放大电路 1．电路组成
电路的组成特点：Rb跨接在放大管的c极和b极之间。
集电极—基极偏置放大电路
2．稳定静态工作点的原理
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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3．三种基本放大电路的比较
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共集电极放大电路
共基极放大电路
（1）共发射极放大电路的电压、电流、功率放大倍数都较大，所以应用在多
级放大器的中间级。
基本放大电路
基本放大电路的直流通路
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（2）根据直流通路得出以下计算公式
I BQ
VCC
VBEQ Rb
略去VBEQ的影响不计，即
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工作点稳定放大电路
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度影响
（2）电源电压波动 （3）元件参数改变
二、分压式偏置放大电路
1．电路组成
Rb1是上偏置电阻，Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用，Ce是Re的交流信号旁路电容。
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第二章 晶体三极管及基本放大电路
晶体三极管 三极管基本放大电路 放大电路的分析方法 静态工作点稳定的放大电路 多级放大电路 本章小结
晶体三极管是具有放大作用的半导体器 件，由三极管组成的放大电路广泛应用于各 种电子设备中，例如收音机、扩音机、测量 仪器及自动控制装置等。本章介绍三极管应 用的必备知识及由它构成的基本放大电路的 工作原理和一般分析方法。
（2）共集电极放大电路只有电流放大作用，无电压放大作用，它的输入电阻 大，输出电阻小，常用作实现阻抗匹配或作为缓冲电路来使用，也可作为多级放大 器的输入级和输出级。
（3）共基极放大电路主要是频率特性好，所以多用作高频放大器、高频振荡 器及宽频带放大器。
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三、放大原理
输入交流信号vi通过电容C1的耦合送到三极管的基极和发射极。交流信号vi与 直流偏压VBEQ叠加的vBE波形如图（b），基极电流iB产生相应的变化，波形如图（c ）所示。
电流iB经放大后获得对应的集电极电流iC，如图（d）所示。集—射极电压vCE 波形与输出电流iC变化情况相反，如图（e）所示。 vCE经耦合电容C2隔离直流成分 ，输出的只是放大信号的交流成分vo，波形如图（f）所示。
第二章 晶体三极管及基本放大电路
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第一节 三极管基本放大电路
一、基本放大电路的构成 1.电路元件作用
共发射极基本放大电路由三极管、电阻和电容所组成。
V—晶体三极管，起电流放大作用
放大电路的电压和电流波形
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第三节
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放大电路的分析方法
一、主要性能指标 1．放大倍数 电压放大倍数
电 压 增 益 Gv=20lgAv (dB) 电流放大倍数
4.放大电路的主要性能指标有：放大倍数、输入电阻和输出电阻，应 用估算法能分析放大电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻、放大倍数。
5.由于三极管参数、温度及电源电压的变化会使电路静态工作点变动， 因此在实际放大电路中必须采取措施稳定静态工作点。比较常用的稳定静 态工作点的偏置电路有分压式偏置电路、集电极一基极偏置电路。
I BQ
VCC Rb
根据三极管的电流放大特性可得
ICQ=βIBQ 输出回路直流通路可得出以下公式
VCEQ=VCC-ICQRC
放大器的直流通路
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放大器的交流通路
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三、图解分析法 1.图解法分析静态工作点
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（1）计算IBQ，
I BQ
VCC Rb
12 V 300 103
40A
电压放大倍数的幅度与频率的关系曲线称为幅频特性曲线。
放大倍数下降到中频段放大倍数Avm的0.707倍时，对应的低端频率fL称为下 限频率，对应的高端频率fH称为上限频率。
通频带 BW=fH-fL
阻容耦合放大器幅频特性 第二章 晶体三极管及基本放大电路
两级放大器通频带
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2.估算交流参数
（1）画交流通路 把容量较大的电容及直流电源简化为一条短路线。
三极管输入电阻 放大器输入电阻 放大器输出电阻 电压放大倍数
rbe≈300+（1+β）26mV/IEQ(mA)
Ri=Rb//rbe ≈rbe
Ro=Rc//rce≈Rc vi= ii（Rb//rbe）≈ib rbe vo= - ic（RC// RL） Av = vo/ vi= -β (RC// RL)/ rbe