21放大的概念和放大电路的主要性能指标 22基本共射放大电路的工作原理

2.1 放大的概念和电路主要指标
2.1.1 放大的概念
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大 的信号。
放大电路可以用有输入端口和输出端口的两端口网络 表示，如图：
ui
Au
uo
放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
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。
2.1.2 放大电路的性能指标
图2.1.2 放大电路示意图
一、放大倍数
表示放大器的放大能力
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求， 放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。
（1）电压放大倍数为: （2）电流放大倍数为:
Auu=Uo/ Ui（重点） Aii= Io/ Ii
（3）互阻放大倍数为:
Aui=Uo/ Ii
（4）互导放大倍数为:
各电压、电流的波形
ui
O
t
iB IBQ
O
t
iC
ICQ
O
uCE
t
UCEQ
uOo
t
O
t
2.2.4 放大电路的组成原则
一、组成原则
1.必须有为放大管提供合适Q点的直流电源。 保证晶体管工作在放大区；场效应管工作在恒流区。
2.电阻适当，同电源配合，使放大管有合适Q点。
3.输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。 对于晶体管输入信号必须能够产生△uBE，对于场效
在输出波形没有明显失真情况下放大电路能够提供 给负载的最大输出电压。可用峰-峰值Uopp表示，也可以 用有效值 Uom表示。
七、最大输出功率与效率
输出不产生明显失真时，负载上能够获得的最大功率。
用符号 Pom表示。

=
Pom
PV
：效率(直流电源利用率)
PV：直流电源消耗的功率
2.2 基本共射放大电路的工作原理
二、为什么要设置静态工作点
对放大电路的基本要求： 图 2.2.2 没有设置合适的静态工作点
1. 输出波形不能失真；
输出电压会出现失真。
2. 输出信号能够放大。 Q点不仅影响放大电路是否会失真，
而且影响放大电路的几乎所有的动态参数。
2.2.3 基本共射放大电路的工作原理及波形分析
一．放大原理
若设置了适当静态工作点，
Au
Aum 0.7Aum
放大倍数 随频率变 化的曲线
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带：
fbw= fH – fL
通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。
五、非线性失真系数 D
输出波形中所有谐波成分总量与基波成分之比，即
D = A22 + A32 + A1
六、最大不失真输出电压
2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
T：NPN 型三极管，为放大元件。
VBB、Rb：为发射结提供正向偏置电压，提供静态 基极电流。
VCC：为输出信号提供 能量。
Rc：当iC通过Rc，将电 流的变化转化为集电极电 压的变化，传送到电路的 输出端。
T
图 2.2.1 基本共射放大电路
2.2.2 设置静态工作点的必要性
（2）当Rb=100kΩ时，放大电路的Q点。此 时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和
压降）
解：（1）I B Q
=
VCC－U B EQ Rb
≈ 12V 300k
=
40A
ICQ = • IBQ = 80×40A = 3.2mA
UCEQ = VCC－Rc ICQ = 12V－2k ×3.2mA = 5.6V
Aiu=Io/ Ui
本章重点研究电压放大倍数Auu
二、输入电阻Ri
放大电路一定要有前级(信号源)为其提供信号， 那么就要从信号源索取电流。
输入电阻是衡量放大电路从其前级索取电流 大小的参数。输入电阻越大，从其前级索取的电 流越小，对前级的影响越小。
Ii
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US ~
Ui
Au
Ri=Ui / Ii
一般来说， Ri越大越好。
应管必须能够产生△uGS，从而改变输出回路的电流，放 大输入信号。 4.当负载接入时，必须保证放大管的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。
二、常见的两种共射放大电路
1.直接耦合共射放大电路
2.阻容耦合共射放大电路
IBQ
=
VCC－U B EQ－U B EQ
Rb2
Rb1
ICQ ≈IBQ
U CEQ＝VCC－I CQ RC
IBQ
=
VC C－U B EQ Rb
ICQ ≈IBQ
U C EQ＝VC C－I C Q RC
例题 放大电路如图所示。已知BJT的
β=80， Rb=300kΩ， Rc=2kΩ ， VCC= +12V，
求：
（1）放大电路的Q点。此时
BJT工作在哪个区域？
第二章 基本放大电路
2.1 放大的概念和放大电路的主要指标 2.2 基本共射放大电路的工作原理 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 单管放大电路的三种基本接法 2.6 场效应管放大电路 2.7 基本放大电路的派生电路
本章重点和考点:
1.共射放大电路的静态工作点分析和动态参数计算。 2.放大电路的失真分析和最大输出电压计算。 3.BJT三种组态的特点、FET三种组态的特点。
ui → ube → ib
→ ic（βib）
→ uce
→ uo
•
电压放大倍数：A u =
Uo
•
Ui
符号说明：
基本uB共E 射= U放B大EQ电+路ub的e 电压 放 电 将大电流iiCB作流放==用的大IICB变是作QQ化利用++ ii转用，bc 化晶并成体依电管靠压的RC 的变uC化E 来= U实C现EQ的+。uce
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。
例题 放大电路如图所示。已知BJT的
三、输出电阻 Ro
从放大电路输出端看进去的等效电阻。Ro

U o Io
U S 0 RL
输入端正弦电压 U i ，分别测量空载和输出端接负载
RL
的输出电压
U
o
、 U
。
o
U o

U o RL Ro RL
Ro

(UU
o
o
1)RL
输出电阻愈小，带负载能力愈强。
四、通频带
一、静态工作点 (Quiescent Point)
放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。
静态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
IBQ

VBB
UBEQ Rb
ICQ = IBQ
T
U C EQ = VC C－IC QRc
图 2.2.1 基本共射放大电路
对于硅管|UBEQ|＝0.7V；对于锗管|UBEQ|＝0.2V