三极管共集和共基放大电路共69页文档
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等，这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源，也是给放大电路提供能量的，一般在几伏到几十伏范围，以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻，一般在几 K 至几十K 范围，它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源，使发射结处于正向偏置，同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ，使三极管工作在放大区中适当的区域，这个电流I BQ常称为基极偏置电流，它决定着三极管的工作点，基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的，基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极，从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化，由于u i是正弦信号，使i B随u i也相应地按正弦规律变化，这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化，因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加，但i C要比i B大得多（即β倍）。
电流i C在电阻R C上产生一个压降，集电极电压u CE =V CC－i C R L，这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反，即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用，使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当，u O要比 u I的幅值要大得多，同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法：一是图解法，二是微变等效电路法，三是计算机辅助分析法。
共集电极放大电路和共基极放大电路
vo1 vi
A A v1 v2
推广至n 级： Av Av1 Av2 Avn
多级放大器总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。
Ri
Ro
3.输入电阻的计算 Ri Ri1
4.输出电阻的计算 Ro Ron
4.6.1 共射-共基放大电路
共射－共基放大电路
电压增益
Av
vo vi
两只NPN型BJT组成的复合管
两只PNP型BJT组成的复合管
rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2
NPN与PNP型BJT组成的复合管
PNP与NPN型BJT组成的复合管
rbe＝rbe1
两只管子相复合，类型取决于第一只管子。
2. 共集-共集放大电路的Av、 Ri 、Ro
Av
vo vi
1 β (1 )R
其中 RL Re // RL
输出回路：
vo
i R eL
i (1 b
β
)R L
RL
电压增益：
Avຫໍສະໝຸດ vo viib (1 β)RL ib[rbe (1 β)RL ]
(1 β)RL rbe (1 β)RL
β RL rbe β RL
1
VCEQ VCC ICQRc IEQ Re VCC ICQ(Rc Re )
IBQ
ICQ β
2.动态指标
交流通路
①电压增益 输入回路： vi ibrbe
小信号等效电路
输出回路： vo βib R'L
RL Rc || RL
电压增益：
Av
vo vi
三极管及三极管放大电路
半2.3导.3 体BJ三T 放极大管电及路其的交放流大分电析路 Saturation distortion
半2.3导.3 体BJ三T 放极大管电及路其的交放流大分电析路
二、Simplified model for small signal
半2.3导.3 体BJ三T 放极大管电及路其的交放流大分电析路
2.4 BJT Multistage Amplifiers
2.4.1 The coupling in multistage amplifiers
Block diagram of multistage amplifiers
半导2.4体.1 三多级极放管大及电其路中放的大耦电合路
Rb11
＋
＋ C1
ui
三、Gain, input resistance and output resistance
Av
Uo Ui
Ri
Ui Ii
Ro U o I o RL
U i0
2.3.4 The Stability of Q-Point
半导体2三.3.极4 静管态及工其作放点的大稳电定路
(a) Basic Q-point stable CE amplifier (b) Most-common-used Q-point stable CE amplifier (c) DC equivalent circuit of (b)
半2.3导.2 体BJ三T 放极大管电及路其的直放流大分电析路
2.3.2 DC Analysis of BJT Amplifiers 一、Algebraic calculation 二、Graphical determination
半2.3导.2 体BJ三T 放极大管电及路其的直放流大分电析路
(完整版)三极管及放大电路原理
测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、三颠倒，找基极大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。
图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。
由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
二、PN结，定管型找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。
将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
三、顺箭头，偏转大找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。
根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c 极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
三极管共集电极放大电路和共基极放大电路
频率响应
频带宽度
共基极放大电路的频带宽度受到三极管截止频率和电路中元 件参数的影响。
高频特性
由于共基极放大电路的高频特性较好，因此适用于高频信号 的放大。
04
共集电极与共基极放大电路的比 较
性能比较
电压放大倍数 输入阻抗 输出阻抗 频率响应
共集电极放大电路的电压放大倍数接近于1，而共基极放大电路的 电压放大倍数通常较大。
输入输出电阻
01
02
03
输入电阻
共集电极放大电路的输入 电阻主要由信号源内阻和 基极偏置电阻组成。
输出电阻
共集电极放大电路的输出 电阻主要由集电极负载电 阻和三极管输出电阻组成。
特点
输入电阻高，输出电阻低。
频率响应
频率响应
指放大电路对不同频率信 号的放大能力。
影响因素
频率响应受三极管结电容、 电路元件的分布电容和电 感的影响。
计算公式
电压放大倍数 = 输出电压 / 输入电压。
影响因素
电压放大倍数受到三极管电流放大系数、集电极电阻和基极电阻的影响。
输入输出电阻
输入电阻
输入电阻是指共基极放大电路的输入端对信号源的等效电阻，其值越大，信号源的利用 率越高。
输出电阻
输出电阻是指共基极放大电路的输出端对负载的等效电阻，其值越小，带负载能力越强。
在自动控制系统中的应用
信号调理
在自动控制系统中，各种传感器产生的信号 通常比较微弱，需要经过适当的放大和处理 才能被控制器识别和处理。三极管放大电路 可以用于信号调理，提高信号的信噪比和稳 驱动各种负 载，如电机、阀门等。三极管放大电路可以 用于执行器驱动，将控制器输出的控制信号 放大后驱动执行器，实现系统的自动控制。
三极管共集极放大电路
三极管共集极放大电路
1 什么是三极管共集极放大电路
三极管是一种具有三个电极的电子器件，包括基极、发射极和集电极。
三极管的工作原理是通过控制基极电压，改变发射极和集电极之间的电流。
三极管共集极放大电路是一种基于三极管的电路，用于放大电信号。
2 三极管共集极放大电路的特点
三极管共集极放大电路的特点是放大电路的增益大，输入输出电阻小，频率响应宽，相位不倒置。
这是因为它的输出电压与输入电压相反，所以不需要额外增加输入信号的电阻。
3 三极管共集极放大电路的应用
三极管共集极放大电路在电源稳压器和音频放大器等领域得到广泛应用。
在电源稳压器中，三极管共集极放大电路可用于降低输出电压波动。
在音频放大器中，三极管共集极放大电路可用于增强音频信号的音量。
4 三极管共集极放大电路的工作原理
三极管共集极放大电路的工作原理是将输入信号进行耦合，然后通过直流放大器阶段，将信号放大到一定的电平。
然后，信号通过那极连接到负载电路，以便将音频信号放大到更高的电平，并输出到扬声器或其他设备。
5 注意事项
在使用三极管共集极放大电路时，我们需要注意输出负载的阻抗。
这是因为输出信号的负载阻抗会影响电路的功率和效率。
此外，应选
择高质量的电子元件，以实现更好的音频效果。
6 结论
总之，三极管共集极放大电路是一种优秀的放大电路，具有许多
优点。
虽然它不是一个完美的电路，但它在许多不同的应用中都表现
出很好的功效。
因此，在选择放大器电路时，三极管共集极放大电路
是一个不错的选择。
共集、共基及放大电路分析
IE（ 1） IB
2020/4/30
U CE U CC IERE
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2
模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
3. 动态分析 1）交流通路
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
2）微变等效电路
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
方法：采用调整管管扩大输出电流的变化
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6
电子技术
模块三 直流稳压电源
2）稳压原理：
电网电压 U i （或负载电阻 R L） U0
稳压过程：
U0 VE UBE (UDZU0) IB IC U 202C 0/4/3E 0 使 U（ 0 Ui -. UCE )基本保7 持
电子技术
（1）电压倍数
AuU U 0 i rb（ e 1 （ 1） ） RL /RL / 1
（2）输入电阻
R iR B//rb[ e(1)R L /]
（3）输出电阻
R0
Re//rb
eRs//RB
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5
模例 (P122） 1）串联型稳压电源电路
P52 思考与练习 P56 思考与练习
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2.4.2、共基放大电路
1.电路组成
2.直流通路
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
3.交流通路
动态指标
Au
（RL
rb
//RC)
e
三极管共射极放大电路ppt课件
6. 要充分思索到万用表直流电压档内阻对被测电路的影 响。
7. 假设测出VCEQ＜0.5V，那么阐明三极管曾经饱和；
1. 静态任务点的调整和丈量
测量值
理论估算值
VBQ(V) VBEQ(V) VCEQ(V) ICQ(mA) VBQ(V) VBEQ(V) VCEQ(V) ICQ(mA)
动态参数：
电压放大倍数 其中：
A U U U 0 i R C/bR /eL
rbe3
00(1) 2 (6m)v
IE(mA )
R CR 5 3 .3 k
二、相关知识
要使放大器不失真地放大，任务点必需选择适宜。 初选静态任务点时，可以选取直流负载线的中点，
即VCE＝1/2×VC或IC＝1/2×ICS。 (ICS为集电极饱和电流，ICS≈VC/RC)。 这样便可获得较大输出动态范围。当放大器输出端 接有负载RL时，因交流负载线比直流负载线要陡，所 以放大器动态范围要变小，如图1所示。当发射极接有 电阻时，也会使信号动态范围变小。要得到最正确静态 任务点，还要经过调试来确定，普通用调理偏置电阻 RW1的方法来调整静态任务点。
2.增大输入信号幅度，用示波器监视输出波形、交流毫 伏表测出最大不失真输出电压Vomax，并记录在下表
2. 电压放大倍数的丈量
3. 放大电路输出端接入负载电阻RL= 2KΩ ，坚持函数 信号发生器输出频率f＝1kHz、幅度为10mV的正弦波 不变，测出此时的输出电压Vo〔 RL= 2KΩ 〕，将其 值记录在下表中。然后根据公式计算电压放大倍数 Au，并分析负载对放大电路电压放大倍数的影响。
三极管共射极放大电路
一、实验目的
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数／输入电阻／输出电阻组态三：共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2．6．1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出，因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图（a）电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、电压放大倍数由上图（a）可得Re’=Re//RL由式（2．6．4）和（2．6．5）可知，共集电极放大电路的电流放大倍数大于1，但电压放大倍数恒小于1，而接近于1，且输出电压与输入电压同相，所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2．6．1（b）可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见，射极输出器的输入电阻等于rbe和（1＋β）R、e相串连，因此输入电阻大大提高了。
由上式可见，发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路，需乘（1＋β）倍。
五、输出电阻在上图（b）中，当输出端外加电压U。
，而US=0时，如暂不考虑Re的作用，可得下图。
由图可得由上式可知，射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻（）除以（1＋β），因此输出电阻很低，故带负载能力比较强。
由上式也可见，基极回路的电阻折合到发射极，需除以（1＋β）。
2．6．2共基极放大电路上图（a）是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见，发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置，集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置，从而可以使三极管工作在放大区，因输入信号与输出信号的公共端是基极，因此属于共基组态。
三极管及其放大电路 ppt课件
② 基区：很薄（通常为几微米～几十微米），低
掺杂浓度；(薄牛肉)
c
③ 集电区： 掺杂浓度要比发 射区低；
面积比发射区大；
N
b
P
N
e
ppt课件
7
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
2.1.2 BJT的电流放大作用
1.三极管的偏置 为实现放大，必须满足三极管的内部结构和外部 条件两方面的要求。
c
N
输出特性曲线可以划分为三个区域： 饱和区——iC受vCE控制的区域，该区域内vCE的 数值较小。此时Je正偏，Jc正偏
iC /mA
pp2t课5件℃
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /2V0
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
饱和区——iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的数值较 小。此时Je正偏，Jc正偏。
2.极限参数 （1）集电极最大允许电流ICM 指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允 许的最大电流。
ppt课件
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第2章 半导体三极管及其基本放大电路
（1）集电极最大允许电流ICM
指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允许的最大电流。
（2）集电极最大允许功率损耗PCM
表示集电极上
过流区
允许损耗功率
Ii
Io
+
+
Rs Vi
放大电路 Ri (放大器)
Vo
RL
-
-
Ri
Ri决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大
小，即它决定了放大电路对信号源的要求。
Ri越大，Ii就越小，放大电路从信号源索取的电流越
小。放大电路所得到的输入电压Vi越接近信号源电压Vs。
4-5 共集、共基极放大电路
解:
对于PNP管来说，直流电压 的极性及直流电流的方向均 与PNP管相反。 0 VEBQ ( VCC ) I BQ Rb (1 β ) Re 0 0.7 ( 12) mA 200 (1 50) 1.2
iC
iB
iE
模 拟 电 子 技 术
0.046mA I CQ I BQ 50 0.046mA 2.3mA VECQ 0 I CQ ( Re RC ) ( VCC ) (12 2.3 2.3)V 6.94V
机 电 工 程 学 院
模 拟 电 子 技 术
基极为公共端
共基极放大电路
交流通路
机 电 工 程 学 院
4.5.2 共基极放大电路
从交流通路可以清楚地看 出， 输入信号从三极管的发 射极和基极之间加入， 输出 信号从三极管的集电极和基极 之间取出。 三极管的基极作为输入和 输出回路的公共端，所以叫 共基极放大电路。
共射极放大电路中: 信号基极输入，集电极输出； 共集电极放大电路中: 信号基极输入，发射极输出； 共基极放大电路中: 信号发射极输入，集电极输出；
模 拟 电 子 技 术
机 电 工 程 学 院
4.5.3 BJT放大电路三种组态比较
二、 三种组态的特点和用途
模 拟 电 子 技 术
机 电 工 程 学 院
共射极电路作输出级
共集电极电路作输出级
机 电 工 程 学 院
4.5.1 共集电极放大电路
射极输出器的应用
3. 利用 Ri 大、 Ro小以及 Av 1 的特点，也可 将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻 抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中 间隔离级。
模 拟 电 子 技 术
三极管及放大电路—共集放大电路和共基放大电路(电子技术课件)
2.4.2 共基极放大电路
一、共基极放大电路的组成
基极是输入回路与输出回路的公共端
+VCC
C1
+
RS
+
us
+
ui Re
Rb1
Rc
+
C2
+
+
Cb
Rb2
RL uo
共基极电路
输入信号加到发
射极与基极之间
输出信号加到集
电极与基极之间
二、共基极电路静态工作点的估算
1.共基极电路的直流通路
4.输出电阻 r o
Ii
+ Rs
Us
–
Ib
Rb
Re
Ic
Ib
Ic
将电压源信号短路，
Ib
保留内阻，然后在输
+
RL Uo
rbe
Rb
Re
U U S 0
Ro
I RL
RS
Us = 0
IR e
RS = RS // Rb
(rbe RS )
U
U
Ro
Re //
I U
r
o
r ce // Rc
R
c
Ro
微变等效电路
可见：输入电阻减小为共射极电路的1/(1+β),一般很低，为几欧至几十欧。
输出电阻和共射极放大电路相同。
四、共基电极放大电路特点及作用
1.电路特点
（1）电压放大倍数AU
'
U o I c RL
u
A
U
i
三极管共集和共基放大电路
则输入电阻
Ri
VT IT
Rb1 // Rb2 //[rbe
(1 )Re]
放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻
④输出电阻
对回路1和2列KVL方程
Ib (rbe Rs) ( Ib Ic )Re 0
VT ( Ic Ib )rce ( Ic Ib )Re 0
VB VBE RE1 RE 2
4.5 0.7 1.9m A 0.4K 1.6K
0
e
IC I E 1.9mA
IB
IC
1.9mA 50
38A
286 K 3K 4
b c
VCE
VCC
IC RC
I E ( RE1
RE
2
) C b
VB +
15 1.9 (3 0.4 1.6) i
(1
)
26(mV ) IE (mA)
() 其中rbb' 200
4.4.2 共射极基本放大电路的分析
分析步骤： 画直流通路，计算静态工作点Q 计算 rbe 画交流通路 画微变等效电路 计算电压放大倍数Av 计算输入电阻Ri 计算输出电阻Ro
1. 利用直流通路求Q点
IB
Av Vo ( RC // RL )
Vi
rbe
131
Ri Rb // rbe
c b
e
rbe 0.763K
r
Avs Vo Vi Vo
Ri
Vs Vs Vi
Ri Av
Ri
Rs Ri
三极管放大电路三极管放大电路
三极管放大电路-三极管放大电路三极管放大电路一个基本放大电路必须有如图(a)所示各组成部分：输入信号源、晶体三极管、输出负载以及直流电源和相应的偏置电路。
其中，直流电源和相应的偏置电路用来为晶体三极管提供静态工作点，以保证晶体三极管工作在放大区。
就双极型晶体三极管而言，就是保证发射结正偏，集电结反偏。
输入信号源一般是将非电量变为电量的换能器，如各种传感器，将声音变换为电信号的话筒，将图像变换为电信号的摄像管等。
它所提供的电压信号或电流信号就是基本放大电路的输入信号。
图是最简单的共发射极组态放大器的电路原理图。
我们先介绍各部件的作用。
1. 晶体管V2. 直流电源UCC3. 基极偏流电阻Rb4. 集电极电阻Rc5. 耦合电容C1、C2二、放大电路的工作原理在图(b)所示基本放放大电路中，我们只要适当选取R b、Rc和UCC的值，三极管就能够工作在放大区。
下面我们以它为例，分析放大电路的工作原理。
1. 无输入信号时放大器的工作情况在图(b)所示的基本放大电路中，在接通直流电源UCC后，当ui=0时, 由于基极偏流电阻Rb的作用，晶体管基极就有正向偏流IB流过，由于晶体管的电流放大作用，那么集电极电流IC=βIB，集电极电流在集电极电阻Rc上形成的压降为UC=ICRc。
显然, 晶体管集电极-发射极间的管压降为UCE=UCC-ICRc。
当ui=0时，放大电路处于静态或叫处于直流工作状态，这时的基极电流IB、集电极电流IC和集电极发射极电压UCE用IB 、ICQ、UCEQ表示。
它们在三极管特性曲线上所确定的点就称为静态工作点，其习惯上用Q表示。
这些电压和电流值都是在无信号输入时的数值，所以叫静态电压和静态电流。
2. 输入交流信号时的工作情况当在放大器的输入端加入正弦交流信号电压ui时，信号电压ui将和静态正偏压UBE相串连作用于晶体管发射结上，加在发射结上的电压瞬时值为uBE=UBE+ui如果选择适当的静态电压值和静态电流值，输入信号电压的幅值又限制在一定范围之内，则在信号的整个周期内，发射结上的电压均能处于输入特性曲线的直线部分，如图(a)，此时基极电流的瞬时值将随uBE变化，如图(b)。
三极管放大电路-PPT..
多级放 大器常 用的耦 合方式
1.阻容耦合
阻容耦合就是利用电容作为耦合和隔直流元件。
阻容耦合方式
• 阻容耦合的
• 优点是:
• 前后级直流通路彼此隔开，每一级的静态工作点 都相互独立。便于分析、设计和应用。
• 缺点是:
• 信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅度衰减 。在集成电路里制造大电容很困难，所以阻容耦 合只适用于分立元件电路。
2.3.2 用微变等效电路法分析放大电路
• 1画出放大电路的交流通路
用微变等 效电路法 分析放大 电路的步
骤
• 2用相应的等效电路代替三极管
• 3计算性能指标
小知识 输入电阻是从输入端看放 大电路的等效电阻，输出电阻是 从输出端看放大电路的等效电阻 。因此，输入电阻要包括RB ，而 输出电路就不能把负载电阻算进 去。
本章导读
第2章 基本放大电路
本章重点学习基本放大电路的工作原理和 放大电路的基本分析方法。同时介绍放大电路的 性能指标，并介绍多级放大电路及应用。
本章以共射极的基本放大电路为基础，分析 放大电路的原理和实质，讲述了电压偏置电路的 意义。通过图解法和微变等效电路两种方法，讨 论如何设置工作点，计算输入电阻、输出电阻和 电压放大倍数，了解多级放大电路的级间耦合方 式及场效应管放大电路。
2.3 微变等效电路
• 2.3.1 放大电路的微变等效电路 • 1.晶体管的微变等效电路 • 放大电路的微变等效电路，其核心是晶体管的
微变等效电路。
晶体管的微变等效电路
• 2.共射极放大电路的微变等效电路
• 小知识
• 交流通路上电压、电流都是交变量，既可 用交流量表示，也可以用相量表示，上图 箭标表示它们的参考方向。
三极管放大电路
三极管放大电路一/共基极（Common-Base Configuration）的基本放大电路，如图1所示，图 1主要应用在高频放大或振荡电路，其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。
电路特性归纳如下：输入端（EB之间）为正向偏压，因此输入阻抗低（约20～200 ）；输出端（CB之间）为反向偏压，因此输出阻抗高（约100k～1M ）。
电流增益：虽然A I小于1，但是R L / R i很大，因此电压增益相当高。
功率增益，由于A I小于1，所以功率增益不大。
二/共发射极放大电路与特性图2共发射极放大组态的简化电路，共射极（Common-Emitter的放大电路，如图2所示。
图 2因具有电流与电压放大增益，所以广泛应用在放大器电路。
其电路特性归纳如下：输入与输出阻抗中等（Ri约1k～5k ；RO约50k）。
电流增益：电压增益：负号表示输出信号与输入信号反相（相位差180°）。
功率增益：功率增益在三种接法中最大。
三/共集电极（Common-Collector）接法的放大电路，如图3所示，图 3高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用，以改善电压信号的负载效应。
其电路特性归纳如下：输入阻抗高（Ri约20 k ）；输出阻抗低（RO约20 ）。
电流增益：电压增益：电压增益等于1，表示射极的输出信号追随着基极的输入信号，所以共集极放大器又称为射极随耦器（emitter follower）。
功率增益Ap = AI × Av≈β，功率增益低。
图4自给偏压方式此电路不稳定，又称为基极偏压电路最简单的偏压电路，容易受β值的变动影响，温度每升高10°C时，逆向饱和电流ICO增加一倍，温度每升高1°C时，基射电压VBE减少2.5mV ，β随温度升高而增加(影响最大)图5射极加上电流反馈电阻改善特性自给偏压方式但还是不太稳定图6此为标准低频信号放大原理图电路路,见图6，其R1（下拉电阻）及R2为三极管偏压电阻（这种偏压叫做分压式偏置）为三极管基极提供必要偏置电流,R3为负载电阻，R4为电流反馈电阻（改善特性），C3为旁路电容，C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容（直流电受到阻碍）,信号放大值则为R3/R4倍数.设计上注意: 三极管Ft值需高于信号放大值与工作频率相乘积,选择适当三极管集电极偏压、以避免大信号上下顶部失真,注意C1及C3的容量大小对低频信号(尤其是脉波)有影响.在R4并联一个C2，放大倍数就会变大。
三极管共集电极放大电路和共基极放大电路详细版
精选ppt 27
3、动态分析
为计算输出电阻，令输入信号为零， 在输出端加交 流电压 ，求出交流电流, 则输出电阻等于二者之比。 如图所示：
•
•
•
IO
•
IRe
•
Ie
•
IRe
•
(1)Ib
UO Re
(1)UO
rbe
RO
Re
// rbe
1
精选ppt
28
四、应用举例
例1、共集电路如图所示，设三极管的 50，UBEQ 0.7V,
I BQ
I EQ
1
精选ppt 24
3、动态分析
• 先根据电路图画出交流通路:
精选ppt 25
3、动态分析
• 然后根据交流通路画出等效电路:
精选ppt 26
3、动态分析
• 根据等效电路计算交流参数：
•
•
Au
U•O Ui
(1)RL rbe(1)RL
1
Ri Rb1 //Rb2 //[rbe(1)RL ]
8.2 101 2 2 8.2 1.66 101 2
0.80
•
精选ppt 46
§4.5.2 共基极放大电路
精选ppt 47
一、基本共基极放大电路
• 1、电路组成 • 2、静态工作点分析 • 3、动态分析
精选ppt 48
1、电路组成
• 为使晶体管正常工作，也必须使发射结正向偏置， 集电结反向偏置。基本共基极放大电路的电路图如下：
精选ppt 6
3、动态分析
• 先根据交流通路画出等效电路：
精选ppt 7
3、动态分析
• ①计算放大倍数
•
•
共基与共集放大电路
+VCC RB
IB
T
IE
RE
直流通路
二. 动态分析
b ib
ic c
RB C1 +
+ RS
+VCC + ui us -
T C2
-
rbe
βib
RB
e
+
RE
RL uo
-
RS
ui
u+s
-
-
+
RE
RL
uo
-
b ib
e - ie
共集电极放大电路
+ RS us+ ui
rbe RB
iC βib
2.3 共基和共集放大电路
放大电路的三种基本组态：共射 、共集 和共基
2.3.1 共基放大电路
C1
C2 T
+
+
ui
RE
RB2
Rc
RL
uo
-
CB
RB1
VCC
-
一. 静态分析
若静态基流很小, 则
UBQ =
RB1 RB1+RB2
VCC
IEQ =
UBQ - UBEQ RE
IBQ =
IEQ 1+β
≈ ICQ
R´E= RE // RL
Au =
uo ui
=
（1 + β） RE´
rbe + （1 + β）RE´
Au小于近似等于1 uo 与 ui 相位相同
3 . 输入电阻
b + Rs
ib rbe
e
- ie
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2. 在交流通路和小信号等效电路中分析交流参数
ic +
vce -
交流通路
Ibb
VVvii
Rb
共射极放大电路
Icc
Ibb Rc
RL VVOO
H参数小信号等效电路
3. 求电压增益 Ib
VviiΒιβλιοθήκη RbIc I b Rc RL V O
根据
Vi Ib rbe
Ic Ib
VO Ic ( Rc // RL )
IE
re VT 26(mV) IE IEQ(mA)
b
很小
rbb’
e
re’
re
rb’c rc
c
b’
rbe
vbe ib
vbb' vb'e ib
ibrbb' iere ib
ibrbb'
(1 )ibre
ib
rbb' (1 )re
rbb'
(1
)
26(mV ) IE (mA)
() 其中 rbb' 20 0
+ h11
Vbe
h21Ib
+
1
h22
Vce
_
h12Vce
_
2. 参数的物理意义
vbehieibhrevce
hie
vBE iB
VCE
v be
ib
vce 0
ic hfeibhoevce
输出端交流短路时的输入电阻
hre vBE vCE
v
IB
be
vce
ib 0
输入端交流开路时的电压传输比
hfe iC iB
C b1 ++ vi -
R b1 b R b2
Rb1
Ii
Ib
+
b
c
+
rbe
Vi
Rb2
e
I b Rc
RL
Vo
Re
-
-
-V CC
R c C b2
c+
+
e
RL
vo
Re -
本章第三次作业
• 第5版教材 4.2.1，4.2.2 ，4.3.6
4.5 放大电路的工作点稳定问题
4.4 小信号模型分析法
4.4.1 BJT的小信号建模 （意义、思路）
• H参数的引出 • H参数小信号模型 • 模型的简化 • H参数的确定
4.4.2 共射极放大电路的分析
• 利用直流通路求Q点 • 画小信号等效电路 • 求放大电路动态指标
4.4.1 BJT的小信号建模
图解法的适用范围：信号频率低、幅度大的情况。 电路中输入信号很小时: 把放大电路当作线性电路处理
求全微分：
dvBEvBE VCE diB vBE IB dvCE
iB
vCE
Vbeh11Ibh12Vce
diC iC VCE diB iC IB dvCE
iB
vCE
Ic h21Ibh22Vce Vbeh11Ibh12Vce
Vbeh11Ibh12Vce Ic Ibh21Ibh22Vce
Ic h21Ibh22Vce Ic
交流通路：
T
+
Rc
Vi
Rb
Re
_
微变等效电路：
++
Vo Vi
__
Ib
+
rbe
Ib
Rb
Rc
Vo
Re
_
V i Ibrb e(1 )IbR e R i R b /r / b e ( 1 )R e
VoIbRc
=330K//26.263K
Av Vo Vi rb
Rc e(1)Re
= -7.62
=24.3K
Rc
Vo
RL
131
Vs
_
_
RiRb//rbe
rbe0.76K3
+ rbe
Rs
A vs V o V i V o Vs Vs Vi
Vi RRb i
Vs
_
Ri Av
Ri
Rs Ri
0.763(13) 1116 0.10.763
Rc +
Vo RL
_
例3. 电路如图所示。 试画出其小信号等效 模型电路。
——微变等效电路
1. 模型
共射接法等效的 双端口网络： 输入：Vbe，Ib 输出：Vce，Ic
输入特性表达式： vBE= f1 ( iB ,vCE )
输出特性表达式： iC= f2 ( iB ,vCE )
Ib
+ V_ be
Ic
+ Vce _
注：由于都是正弦信号，在频率较低 时无相移，所以未用复数表示
VCE
i c
ib
vce 0
输出端交流短路时的正向电流传 输比
hoe iC vCE
IB
i c
vce
ib 0
输入端交流开路时的输出电导
各参数的量级：
h ie rbe 10 3
h re r 10 3 ~ 10 4
h fe 10 2
h oe
1 r ce
10
5
公式
v be h ie i b h re v ce
RoRc4K
例2 Rs=100，RL=4K ，求Avs=Vo/Vs
V CC
330K
4K
15V
解：静态工作点
Rb
RC
C b2
（ 40uA,2mA,6V）
+
C b1
+
Rs
vi
0.5K
=50
+ C evo
rbe=0.763K
RL
Re
vs
交流分析：
c
+
b
AvVo (RC//RL)
Vi
rb e
Rs
+
Vi
Rb e
i
c
h fe
ib
h oe
v ce
可以简化为
v be i h ie b
i
c
h fe
ib
或
v be i r be b
i
c
ib
ib + hie vbe
hfeib
_
hrevce
ic
1+ hoe vce
_
vbe ic
rbe
ib
ib
vbehieibhrevce ic hfeibhoevce
4.4.2 共射极基本放大电路的分析
分析步骤： 画直流通路，计算静态工作点Q 计算 rbe 画交流通路 画微变等效电路 计算电压放大倍数Av 计算输入电阻Ri 计算输出电阻Ro
1. 利用直流通路求Q点
IIC B βVCC IRB bVBE
V CE V CC ICR c
共射极放大电路
一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V， 已知。
Ib 0
所以
Ro = Rc
Ro
Ib 0
例1：电路及参数如图，rb=100 求Av，Ri，Ro
330 K Rb
C b1
+
vi
V CC
解：
4K
15V
RC
C b2
静态工作点 （40uA，2mA，6V)
+
v o rberbb'(1)26mV
=50
IE
=100+5126/2=0.763K
0.5K Re
Ib
b
+
Vbe rbe
_
e
Ic
c
Ib +
Vce
_
e
3. 估算rbe
很小
b
rbb’
e
re’
re
rb’c rc
c
b’
•体电阻re’<<结电阻rb’e •发射极电阻re约为rb’e •发射结的伏安特性为
IEIS(eVB'EVT 1)
1 re
dI E dVB 'E
1 VT
I eVB 'E VT S
1
VT
则电压增益为
AV
VO Vi
Ic
( Rc // RL ) I b rbe
I b ( Rc // RL ) ( Rc // RL )
I b rbe
rbe
（可作为公式）
4. 求输入电阻
Ii
Ibb
VVi
Rb
Icc
Ibb Rc
RL VVOO
Ri
Ri
Vi Ii
Rb // rbe
5. 求输出电阻
令 Vi 0