基本放大电路的分析方法解读
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。
基本放大电路应该如何分析
基本放大电路是电路的一种，可以应用在电路施工中。
基本放大电路输入电阻很低，一般只有几欧到几十欧，但其输出电阻却很高。
基本直放大电路既可以放大交流信号，也可放大直流信号和变化非常缓慢的信号，且信号传输效率高，具有结构简单、便于集成化等优点，集成电路中多采用这种耦合方式。
放大的概念放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
晶体管和场效应管是放大电路的核心元件。
任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号的叠加，所以放大电路以正弦波为测试信号。
基本共射放大电路的工作原理（1）设置静态工作点的必要性静态工作点——I 、I 、U原因不设置静态工作点会使输出电压严重失真，输出电压也毫无变化。
Q点不仅会影响电路是否会产生是真，还会影响着放大电路几乎所有的动态系数。
（2）工作原理及波形分析所以选择合适的静态工作点才不会使输出波形产生非线性失真。
基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转化成电压的变化来实现。
放大电路的组成原则（1）组成原则必须根据所用放大管的类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点并做为输出的能源。
电阻取值适当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作电流。
输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。
当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。
（2）常见的两种共射放大电路直接耦合共射放大电路电路中信号源与放大电路，放大电路与负载电阻均直接相连，故称其为“直接耦合”。
阻容耦合共射放大电路由于C1用于连接信号源与放大电路，电容C2用于连接放大电路与负载，在电子电路中起连接作用的电容就称为耦合阻容。
放大电路的分析方法（1）直流通路与交流通路直流通路——研究静态工作点：电容视为开路；电感线圈视为短路；信号源视为短路，但要保留其内阻。
交流通路——研究动态参数：容量大的电容（如耦合电容）视为短路；无内阻的直流电源（如+Vcc）视为短路。
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
载提供的最大输出功率，用Pom表示。 2.指放大电流的最大输出功率Pom与直流电源消耗的功率Pv之比，即 η＝ Pom/ Pv
六、失真系数 定义：各次谐波总量与基波分量之比，即 D=√B22+B32+····/B1 (B1,B2,B3····分别为输出信号的基波、 二次谐波、三次谐波····的幅值）
七、通频带 定义：放大倍数下降到中频放大倍数的0.707倍的两点所限定的频率
范围。
1.4放大电路的基本分析方法
定性分析放大电路的工作分为两方面的内容： 1.静态分析，即计算不加输入信号时放大电路的工作状态，估算静态 工作点。 2.动态分析，即u，输入电阻Ri，输出电阻R0
（2)整理，因为三极管的发射极接地是地，同时理想电压接 地，他们可以共地。如下图
＋
UI
Rb
_
+
T
RC
U0
_
Rb IBQ
RC
ICQ
T
+
VCEQ
-
+VCC
3.静态分析 定义：即分析只有直流电压VCC作用时电路中的电流和电压。亦即求 IBQ、ICQ、VCEQ 一般来说三极管的基极和发射极的电压为VBEQ=0.7V 则：IBQ=(VCC -VBEQ)/Rb ICQ=βIBQ VCEQ=VCC-ICQ*RC
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
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。
基本放大电路(2) 2.3放大电路的分析方法--交流通路直流通路
【例3】分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号， 简述理由
×
2 - 2 - 27
内容摘要
2、图解法的应用
1）计算静态工作点（静态分析）。 2 ）计算电压放大倍数（动态参数的分析）。 3 ）分析放大电路的非线性失真。 4 ） 分析电路参数放大电路的影响。 5 ）分析放大电路最大输出电压。
U BEQ Rb
ICQ IBQ （根据晶体管电流分配原则）
U CEQ VCC I CQ RC
2-2-5
3
4.改进的直接耦合放大电路静态工作点(Q)的计 算 （无RL时）
I BQ
I1
I2
VCC
U BEQ Rb2
U BEQ Rb1
I1
ICQ IBQ
I2 IBQ
U CEQ VCC ICQ RC
uCE= UCEQ+ uce
= UCEQ- ic RC
uo= - ic RC
说明：①三极管电压、电流均
是交、直流的叠加；
②输入、输出信号相位相反；
2③-R2C的- 4作用 。
3
3. 放大电路静态工作点的估算: ICQ *1）放大电路的直流通路：IBQ
**2）静态工作点的估算：
UCEQ
I BQ
VBB
改正。
＋
VCC
Rb
（a）不能，T集电结正向偏 置，电路会产生饱和失真； 若使电路正常工作就要将－ VCC改为＋VCC 保证三极管工 作2在- 2放- 12大状态。
（b）不能，T工作在 饱和状态；若使电路 正常工作就要在＋VCC 与基极之间加Rb。
RC
R Rb
（c）不能，T工作在截 至状态；所以将VBB反 接，且在输入端串联一 个电阻。
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
i 1 u I 1 U
ce
R＇ ce
CQ
R＇ CEQ
L
L
这么在输出回路特征曲线中经过Q点和所作旳一 条斜率为－1/ (RC// RL)旳直线就为交流负载线。
18
交流负载线旳作法
过Q点作一条直线，与横 坐标交点为
（UCEQ+ICQRL’，0），
该直线即为交流负载线， 斜率为： 1
R L
iC
V CC R C
直流 负载线
UCE
VCC
16
b)、交流负载线
交流通路下负载旳VAR关系曲线。
ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
ic 1
uce
RL
交流通路
其中： RL RL // RC
17
该直线具有两个特征：
①当μi=0时，BJT旳ic应为ICQ , uce应为UCEQ ，即该
直线肯定经过Q点；
②动态条件下ic对uce旳斜率为-1/RL’，满足关系式
显然方程(1)为一直线方程， 称为输入负载线；方程(2)为 指数曲线。
9
应用一样措施在输出回路能够写出回路方程为：
VCC- IC RC = UCE 在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下旳 关系曲线, 上述直线方程与输出关系曲线在IB = IBQ时
旳交点值即为ICQ、UCEQ。
上述直线方程相应旳直 线即为输出负载线，也 称直流负载线。
混合参数。。 等效模型图如下：
以上所得电路就是把 BJT线性化后旳线性模 型。在分析计算时， 能够利用这个模型来 替代BJT，从而,能够 把BJT看成线性电路来 处理，使非线性复杂 电路旳计算得以处理。
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。
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。
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。
3.基本放大电路的两种分析方法
基本放大电路的两种分析方法1．图解法：主要功能：分析静态工作点，动态范围和波形失真。
分析步骤：①画出三极管的输出特性，根据电路参数求出I BQ ； ②作直流负载线，确定静态工作点；③通过静态工作点作交流负载线；④根据输入信号引起的i b 变化，由交流负载线确定i C 和u CE 的变化范围； ⑤检查是否有失真，确定输出波形。
2．微变等效电路法：主要功能：分析动态参数，计算放大倍数、输入和输出电阻。
分析步骤：①利用估算法或图解法求静态工作点；②根据放大电路的交流通路画出微变等效电路； ③根据三极管参数，利用公式()EQ bb be I 261r r 'β++=求出r be ；④按照线性电路的分析方法求A u 、R i 、R 0 。
对于共射极基本放大电路电压放大倍数A u 、输入电阻R i 、输出电阻R o 的计算公式分别为：A u = -βbe L C r R R // 考虑了信号源内阻R S 的电压放大倍为A uSA uS =Sbe L C R r R R +-//β R i =R b //r beR o = R C3．例题分析右图所示电路中，设三极管的β值为100，U BE ＝0.7V ，r bb ’=200Ω，C 1和C 2足够大，又知U CC ＝10V ，R b ＝490k Ω，R C =RL=3k Ω。
试求：（1）静态时I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）计算r be ；（3）求电压放大倍数A u ；（4）求输入电阻R i 和输出电阻R o 。
解：（1）根据估算公式可求出静态工作点，其中： I BQ ＝mA 02.04907.010R U U b BEQ CC =-=- I CQ ＝βI BQ =100×0.02=2mAU CEQ =U CC －I CQ R C =10－2×3＝4V（2）根据公式可求出r be ，即：()()Ω=++=β++=k 5.12261001200I 261r r CQ 'bb be （3）根据已知公式可求放大倍数为：()1005.13333100r R //R A be L C u -=+⨯⨯-=β-= （4）电路的输入和输出电阻分别为：R i =R b //r be =1.5k ΩR o ＝R c ＝3k Ω主讲老师建议：✧阅读文字主教材3。
放大电路的三种基本分析方法
放大电路的三种基本分析方法i c =0,U CE =V CC =12vu CE =0,ic=123CC c V R k==4mA （3）连接两点，得直流负载线。
（4）列基极输入回路，计算I BQI BQ =CC BE b V U R -=120.7280k-≈0.04mA=40μA（5）找出直流负载线与i B = I BQ =40μA 的交点，即为Q 点，从图上查出I BQ =40μA 、I CQ =2mA 、U CEQ =6v 。
（与上例结果一致）2、电路参数对静态工作点的影响 （1） R b 对Q 点的影响R b 增大，I BQ 减小，Q 点沿直流负载线下移，易产生截至失真。
R b 减小，I BQ 增大，Q 点沿直流负载线上移，易产生饱和失真。
非线性失真分为截止失真和饱和失真两种。
① 饱和失真当放大电路的静态工作点Q 选取比较高时，I BQ 较大，U CEQ 较小，输入信号的正半周进入饱和区而造成的失真称为饱和失真。
图2.10所示为放大电路的饱和失真。
u i 正半周进入饱和区造成i c 失真，从而使u o 失真。
图2.10饱和失真消除饱和失真的方法是：增大R b ，即减小I BQ ，使Q 点下移至中心位置。
板书饱和失真与截至失真i c/m AM u CE/v I BQ1IBQI BQ2图2.9 R b 对Q 点的影响aQ 1R b1>R bQ 2R b2<R bN② 截至失真当放大电路的静态工作点Q 选取比较低时，I BQ 较小，输入信号的负半周进入截止区而造成的失真称为截止失真。
图2.11所示为放大电路的截止失真。
图2.11截至失真消除截至失真的方法是：减小R b ，即增大I BQ ，使Q 点上移至中心位置。
（2）Rc 对Q 点的影响R c 的变化，仅改变直流负载线的斜率。
R c ↓，Q 点↑，i B = I BQ 曲线右移；R c ↑，Q 点↓，i B = I BQ曲线左移。
(整理)基本放大电路的分析方法
3.2 基本放大电路的分析方法3.2.1 放大电路的静态分析放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。
（1）静态工作状态的计算分析法根据直流通路可对放大电路的静态进行计算(03.08)I= I B (03.09)CV=V CC－I C R c (03.10)CEI、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。
B在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。
（2）静态工作状态的图解分析法放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。
图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析直流负载线的确定方法：1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。
3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。
5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。
例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。
图03.09 三极管工作状态判断例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C =8V，试判断三极管的工作状态。
电路如图03.10所示图03.10 例3.2电路图3.2.2 放大电路的动态图解分析(1) 交流负载线交流负载线确定方法：1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。
2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。
3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。
4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。
图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析(2) 交流工作状态的图解分析动画图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论：1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑；2. v o与v i相位相反；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。
三极管的基本放大电路分析()
U CC , 在纵轴上得N点(0, RC )
连接M N 即直流负载线
(2) 求静态工作点
直流负载线与iB=IB对应的那条输出特性曲线的交 点Q, 即为静态工作点, 如图7.3(b)所示
(a)
(b)
图7.3 静态工作点的图解
[例7.1] 试用估算法和图解法求图7.4 (a) 所示放 大电路的静态工作点, 已知该电路中的三极管β=37.5, 直流通路如图7.4(b)所示, 输出特性曲线如图7. 4 (c) 所 示。
IE
300 (1 37.5) 26mV 1.5mA
= 967Ω
Au
RL/ rbe
37.5 (4 // 4) 0.967
78
Ri = RB // rbe=300 // 0.967≈0.964kΩ
Ro=RC=4kΩ
20 断开RL后
A u
RC rbe
37.5 4 0.967
156
② 发射极电阻RE：引入直流负反馈稳定静态工 作点。一般阻值为几千欧。
③ 发射极旁路电容CE：对交流而言，CE短接 RE ,确保放大电路动态性能不受影响。一般CE 也选择 电解电容，容量为几十微法。
(2) 稳定工作点原理 ① 利用RB1和RB2的分压作用固定基极UB。 ② 利用发射极电阻RE产生反映Ic变化的UE，再 引回到输入回路去控制UBE，实现IC基本不变。
Ro/
U I
RC
图 7. 18 不接CE时求输出电阻的等效电路
将有关数据分别代入上式得 A/u = - 0.36 R /i =103.25 kΩ R /o =3 kΩ
1.射极偏置电路
(a)电路图
(b)微变等效电路
图 7.15 射极偏置电路
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3.2 基本放大电路的分析方法3.2.1 放大电路的静态分析放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。
（1）静态工作状态的计算分析法根据直流通路可对放大电路的静态进行计算(03.08)I= I B (03.09)CV=V CC－I C R c (03.10)CEI、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。
B在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。
（2）静态工作状态的图解分析法放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。
图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析直流负载线的确定方法：1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。
3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。
5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。
例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。
图03.09 三极管工作状态判断例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C =8V，试判断三极管的工作状态。
电路如图03.10所示图03.10 例3.2电路图3.2.2 放大电路的动态图解分析(1) 交流负载线交流负载线确定方法：1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。
2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。
3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。
4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。
图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析(2) 交流工作状态的图解分析动画图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论：1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑；2. v o与v i相位相反；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。
(3) 最大不失真输出幅度①波形的失真饱和失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。
截止失真由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。
（动画3-2）示波器图形(a) 截止失真 (b) 饱和失真图03.13 放大器的截止失真和饱和失真（动画3-3）②放大电路的最大不失真输出幅度放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要：1. 工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；2. 要有合适的交流负载线。
动画图03.14 放大器的最大不失真输出幅度（动画3-4）(4) 非线性失真放大器要求输出信号与输入信号之间是线性关系，不能产生失真。
由于三极管存在非线性，使输出信号产生了非线性失真。
非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比，用THD表示，即(5) 输出功率和功率三角形放大电路向电阻性负载提供的输出功率:在输出特性曲线上，正好是三角形 ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。
要想P o大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 V om和I om都要大。
图03.15 功率三角形3.2.3 三极管的低频小信号模型(1) 模型的建立1. 三极管可以用一个模型来代替。
2. 对于低频模型可以不考虑结电容的影响。
3. 小信号意味着三极管在线性条件下工作，微变也具有线性同样的含义。
三极管的低频小信号模型如图03.16所示。
图03.16 双极型三极管h参数模型（2) 模型中的主要参数①r be——三极管的交流输入电阻根据二极管的方程式对于三极管的发射结b'相当基区内的一个点，b才是基极。
所以其动态电导为r≈V T / i Eeb'r=r eb' Q≈V T /I EQ=26mV/ I EQer|Q= r bb' +(1+β) V T / i E≈300Ω+(1+β)26mV/ I EQbe（03.11）对于小功率三极管r bb’≈300Ω，高频管r bb' ≈50Ω相当于基区的体电阻。
②β i b——输出电流源表示三极管的电流放大作用。
反映了三极管具有电流控制电流源CCCS的特性。
(3) h参数三极管的模型也可用网络方程导出。
三极管的输入和输出特性曲线如下：，称为输入电阻，即r be。
，称为电压反馈系数。
，称为电流放大系数，即β。
，称为输出电导，即1 / r ce。
h参数的物理含义见图03.17和图03.18。
图03.17 h11和h12的意义h参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。
h参数与工作点有关，在放大区基本不变。
h参数都是微变参数，所以只适合对交流小信号的分析图03.18h21和h22的意义(4) h参数微变等效电路简化模型简化的三极管h参数模型，如图03.19所示。
图中作了两处忽略①h12反映三极管内部的电压反馈，因数值很小，一般可以忽略。
②h22=1/r ce具有电导的量纲，与电流源并联时，因分流极小，可作开路处理。
图03.19 三极管简化h参数模型3.2.4 共射组态基本放大电路微变等效电路分析法(1) 共射组态基本放大电路共发射极交流基本放大电路如图03.20（a）所示。
R和R b2系偏置电阻。
b1C是耦合电容，将输入信号v i耦合到三极管的基极。
1R是集电极负载电阻。
cR是发射极电阻，C e是R e的旁路电容。
eC是耦合电容，将集电极的信号耦合到负载电阻R L上。
2R、R b2、R c和R e处于直流通路中，如图03.20（b）。
R C 、R L相并联，处于输b1出回路的交流通路之中。
(a) 共射基本放大电路（动画3-5） (b) h参数微变等效电路（动画3-6）图03.20 共射组态交流基本放大电路及其微变等效电路(2) 直流计算图03.20电路的直流通路如图03.21(a)所示，用戴维宁定理进行变换后如图03.21(b)所示。
因此静态计算如下：I=( V CC′－V BE)/ [R b′+(1+β)R e] (03.12)BV′= V CC R b2 / (R b1+R b2) (03.13)CCR′= R b1∥R b2 (03.14)bI=βI BCV= V CC－I C R cCV= V CC－I C R c－I E R e= V CC－I C(R c+R e) (03.15)CE(a) 直流通路 (b) 用戴维定理进行变换图03.21 基本放大电路的直流通路(3) 交流计算根据图03.20(b)的微变等效电路，有R′= R c∥R LL电压放大倍数A vA== －βR L’ / r be (03.16)v输入电阻R iR=i= r be // R b1// R b2≈r be = r bb’ +(1+β)26mV/ I E=300Ω+(1+β)26mV/ I E(03.17)根据图03.04(a)求输出电阻的原理，应将图03.20(b)微变等效电路的输入端短路，将负载开路。
在输出端加一个等效的输出电压。
于是输出电阻R oR= r ce∥R c≈R c (03.18)o3.2.5 共集组态基本放大电路共集组态基本放大电路如图03.22所示，其直流工作状态和动态分析如下。
(a) 共集组态放大电路 (b) CC放大电路直流通路图03.22 共集组态放大电路及其直流通路(1) 直流分析将共集组态基本放大电路的直流通路画于图03.22(b)之中，于是有I=( V CC′－V BE)/ [R b′+(1+ )R e]BI=βI BCV= V CC－I E R e= V CC－I C R eCE(2) 交流分析将图03.22(a)的CC放大电路的中频微变等效电路画出，如图03.23所示。
①中频电压放大倍数(03.19)比较共射和共集组态放大电路的电压放大倍数公式，它们的分子都是β乘以输出电极对地的交流等效负载电阻，分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。
图03.23 CC组态微变等效电路图03.24 求R o的微变等效电路（动画3-7）②输入电阻R=R b1// R b2//[r be +(1+β)R L′)]i(03.20)//Re③输出电阻输出电阻可从图03.24求出。
将输入信号源短路，负载开路，由所加的等效输出信号V o′可以求出输出电流3.2.6 共基组态基本放大电路共基组态放大电路如图03.25所示，其直流通路如图03.26所示。
图03.25 共基组态放大电路图03.26 共基放大电路的直流通路(1) 直流分析与共射组态相同。
(2) 交流分析共基极组态基本放大电路的微变等效电路如图03.27所示。
图03.27 CB组态微变等效电路①电压放大倍数A==βR L′/ r bev②输入电阻R= = [r be/(1+β)]∥R e≈r be/(1+β) (03.22) i③输出电阻R≈R co例1例 2。