第三章 §3.2 放大电路电压放大倍数的计算习题2-2018-7-15

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第三章 §3.2 放大电路电压放大倍数的计算习题2

【考核内容】

1、掌握共射级三极管放大电路的静态工作点计算。

2、掌握共射级三极管放大电路电压放大倍数的计算。

3.1.5．放大电路的主要性能指标（一般指交流参数）

(1)电压放大倍数A u ：是放大电路输出电压的有效值U o 与输入电压有效值U i 的比值。i

o U U

A u =

(2) 放大电路的输入电阻r i

可以理解为从输入端看进去的等效电阻，如图左边所示。这个电阻的大小等于放大电路输入电压与输入电流的有效值之比，即i

i

I U r i =

， 输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数，反映了它对信号源的衰减程度。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小，加到输入端的信号Ui ；越接近信号源电压Us 。 (3) 放大电路的输出电阻r o 是从放大器的输出端(不包括负载)看进去的等效电阻，如图右边所示。当则输出电阻的大小为： o

o

I U r o =

， 放大电路的输出电阻的大小，反映了它带负载能力的强弱。输出电阻r o 越小，负载电压变化对放大电路的输出影响越小，即带负载能力越强。 3.2.2．动态分析：根据交流通路来求解交流参数

交流通路就是放大电路的交流等效电路，它是指动态时，放大电路的输入、输出电路的交流电流流通的路径，即放大电路在V CC =0，仅u i 作用下交流电流所流过的路径，交流通路如图所示。

从图可看到，交流信号电压v i 加在三极管的输入端基极-发射极之间时，在其基极上将产生相应的基极变化电流i b ，这反映了三极管本身具有一定的输入电阻。

（1）动态性能指标：1）放大倍数 2）输入电阻R i 3）输出电阻R o （2）交流通路 画交流通路的原则：

1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为短路。 2）电源（理想无内阻电源）对地视为短路。 【例题1】： 共射极放大电路交流通路

（3）估算主要性能指标 根据放大电路的交流通路求A u 、r i 和r o 这些主要参数。

*微变等效电路（参考）

o

i c

i i

i b

在上图固定偏置放大电路的交流通路中，三极管b 、e 之间存在一个等效电阻r be 通常用下式近似计算

)

mA ()

mV 26)

1(300E be I r （β++=（Ω）

1）电压放大倍数A u ,为：be

b L 'b be b L '

c i o r I R I r I R I U U A u β

-=-==， be L '

r R A u β-=

“-”负号说明：输出信号电压v o 与输入信号电压v i 相位相反 2）输入电阻r i

R i 是从放大电路的输入端看进去的等效电阻，输入电阻为r i 为R b 和r be 的并联值，即r i = R b ∥r be 当R b >> r be 时, r i ≈ r be

3）输出电阻r o ，根据输出电阻r o 的定义， r o 是从放大电路输出端（负载R L 之前）看进去的等效内阻。可以看出输出电阻 r o =R c

【说明】：共射基本放大电路结构简单，只要电源VCC 和基极偏置电阻Rb 固定，IB 也就固定了。所以又称为固定偏置放大电路。固定偏置放大电路的静态工作点变动到不合适的位置时将引起放大信号失真。因而实际应用中放大电路必须能自动稳定工作点，以保证尽可能大的输出动态范围和避免输出信号失真。

【例题2】 如图所示的共射极放大电路，已知V CC =12V ，R B =300K Ω，R C =4K Ω，R L =4K Ω，晶体管的β=40。

求：①估算静态工作点；②计算电压放大倍数；③计算输入电阻和输出电阻。 解：①估算静态工作点。由图所示直流通路得：

)

V (6.546.112)

mA (6.14040)A (40300

12

C C CC CE B C B CC B =⨯-=-==⨯====≈

R I V V I I R V I βμ

②计算电压放大倍数。首先画出如图5-20（a ）所示的交流通路，然后画如图所示的微变等电路，可得：

)K (966.06

.126

4130026)

1(300E be Ω=⨯+=++=I r β 8.82966.02

40)//(be L C o -=⨯-=-==r R R V V A i

v β

③计算输入电阻和输出电阻。根据式（5-25）和（5-28）得：

)K (966.0//be be B Ω=≈==

r r R I V r i

i

i ， )K (4C o Ω==R r

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§3.2 放大电路电压放大倍数的计算自测题2

一、填空题

1、直流通路就是放大电路的直流等效电路。它是指静态时，U i =0，放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。画直流通路的原则：

1）输入信号u i 。2）电容视为 。3）电感视为 。

2、交流通路就是放大电路的 等效电路，它是指动态时，放大电路的输入、输出电路的交流电流流通的路径，即放大电路在V CC =0，仅u i 作用下交流电流所流过的路径。

3、画交流通路的原则：

1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为 。 2）电源（理想无内阻电源）对地视为 。 4、放大电路的动态性能指标参数有：

1） 2） 3）

5、输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数，反映了它对信号源的衰减程度。输入电阻越 ，从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小，加到输入端的信号Ui ；越接近信号源电压Us 。

6、放大电路的输出电阻的大小，反映了它带负载能力的强弱。r o 越 ，负载电压变化对放大电路的输出影响越小，即带负载能力越强。

7、在固定偏置放大电路的交流通路中，三极管b 、e 之间存在一个等效电阻r be 通常用下式近似计算

=be r （Ω）

8、在固定偏置放大电路的交流通路中，电压放大倍数：=u A

“-”负号说明：输出信号电压v o 与输入信号电压v i 相位 。

9、在固定偏置放大电路的交流通路中，输入电阻为r i 为R b 和r be 的并联值，即r i = R b ∥r be ；当R b >> r be 时, r i ≈ 10、在固定偏置放大电路的交流通路中，输出电阻 r o =

11、共射基本放大电路结构简单，只要电源VCC 和基极偏置电阻Rb 固定，IB 也就固定了。所以又称为 偏置放大电路。

*12、放大电路空载的电压放大倍数绝对值 于接入负载R L 时电压放大倍A u 数绝对值。

13、电压放大倍数A u ：是放大电路输出电压的有效值U o 与输入电压有效值U i 的比值。=u A 14、放大电路的输入电阻r i 的大小等于放大电路输入电压与输入电流的有效值之比，即=i r 15、 放大电路的输出电阻r o 输出电阻的大小为 =o r

二、综合题

1、已知共射极放大电路，画共射放大电路交流通路。

2、 如图所示的共射极放大电路，已知E C =12V ，R B =300K Ω，R C =4K Ω，R L =4K Ω，晶体管的β=40。

求：①估算静态工作点；②计算电压放大倍数；③计算输入电阻和输出电阻。

3、在如图所示放大电路中，已知E C =12V ，R b =300kΩ，R c =3 kΩ，R L =3 kΩ，β=50， 试求：

1） 接入负载R L 情况下，电路的电压放大倍数A u1；

2） 负载R L 断开情况下，即空载，电路的电压放大倍数A u2

3） 比较放大电路空载的电压放大倍数A u1与接入负载R L 电压放大倍A u2数绝对值大小。 4） 输入电阻R i 和R o 。