第二章小信号放大电路

U RC 7 1.34 0.257m A 3 RC 2210
ICQ＝IRC－IBQ＝257μ －1μ ＝256μ A

I CQ I BQ
256 256 1
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§2-3 小信号放大电路的交流分析
一、固定偏置电路
（一）画交流通路图： 电容短路、直流电源短路
5、按三极管连接方式分：
共发射极、共集电极、共基极放大电路 6、按三极管偏置方式分： 固定偏置放大电路、分压式直流负反馈偏置、 电压负反馈偏置放大电路
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三、放大电路的基本指标 1、放大倍数： 输出信号与输入信号有效值之比 用字母“A”表示
Uo ① 电压放大倍数： AV Ui
Io ② 电流放大倍数： Ai Ii Po ③ 功率放大倍数： AP Ai AV Pi
I o 0.1A 100m A ② Ai 100 I i 1m A 1m A
Gi＝20lgAi＝20lg100＝20lg102＝40dB ③ AP＝AVAi＝100×100＝10000 GP＝10lgAP＝10lg10000＝10lg104＝40dB
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四、放大电路基本技术要求 1、有一定的放大能力 2、非线性失真要小 3、有合适的输入、输出电阻 输入电阻越大越好
ICQ＝βIBQ＝50×28×10-6=1.4mA UCEQ＝EC－ICQRC
＝12－1.4×10-3×4×103＝6.4V
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（五）图解法求解静态工作点
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1、图解法： 利用晶体管的输出特性曲线，通过作图的方法， 确定放大电路的静态工作点。 2、直流负载线： 在放大电路的直流通路中，由集电极回路方程 UCEQ＝EC－ICQRC所决定的直线叫直流负载线。
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练 习 1、如图所示静态工作点ICQ＝1.2 mA，UCEQ＝4.8V， β＝50，EC＝12V。试确定Rb、RC的值。 解：∵ ICQ＝βIBQ
I BQ
Rb
1.2 103 24A 50 I CQ
EC U BEQ I BQ 12 0.7 471 k 6 2410 .
I BQ EC U BEQ (1 ) RC Rb 20 0.7 23A 3 3 (1 50)1010 33010
-6
ห้องสมุดไป่ตู้
ICQ＝β IBQ＝50×23 ×10 UCEQ＝EC－(1＋β ) IBQ RC
＝1.15mA
＝20－（1＋50）×23 ×10 ＝8.27V
当电路没有交流信号输入时，晶体管各极都
加有合适的直流电压（UBEQ、UCEQ）和直流电流
（IBQ、ICQ）通常把它们称为静态工作点。
2、设置静态工作点目的： 使放大电路工作在线性放大状态，避免信
号在放大过程中产生失真。
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（四）计算法求静态工作点 1、 画直流通路图： 电容开路，直流电源不变。
Uo 1V 1V 解： AV 10 U i 100m V 0.1V
I o 50m A Ai 100 I i 0.5m A
AP Ai AV 10100 1000
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2、增益： 将放大倍数用对数来表示 用字母“G”表 示 单位：分贝（dB） ① 功率增益： GP＝10lgAP
IBQ
UE
UB － UE
工作点稳定
UBEQ
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三、电压负反馈的偏置电路
（一）电路构成
（二）静态工作点稳定过程 T β ICQ ICQ URC IBQ UCEQ
UCEQ－UBEQ RB 返回目录
工作点稳定
（三）静态工作点计算
1、画直流通路图： 2、列输入回路电压方程，求IBQ： EC RC Rb UBEQ EC ∵ EC＝(ICQ＋IBQ)RC＋IBQ Rb＋UBEQ
GV＝20lgAV＝20lg100＝20lg102＝40 dB
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3、如果放大器的输入电压为0.02V，输出压为2V； 输入电流为1mA，输出电流为0.1A。求该放大 器的电压、电流和功率增益。
Uo 2V 解：① AV 100 U i 0.02V
GV＝20lgAV＝20lg100＝20lg102＝40 dB
输出电阻越小越好
4、工作要稳定
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§2-2 小信号放大电路的直流分析
一、固定偏置电路 （一）电路构成 （二）元件作用 1、电源EC —— 给放大电路提供直流能源。 2、三极管V —— 具有电流放大作用
3、基极偏置电阻Rb
4、集电极负载电阻RC 5、耦合电容C1、C2 —— 隔直通交
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（三）静态工作点设置 1、静态工作点：
2、电路中Rc增大时，Ic会增大吗？
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3、Ec变化，其它参数不变： 直流负载线平移
4、温度变化，其它参数不变： T β
ICQ
UCEQ
（七）固定偏置电路特点 1、优点：元件少、电路简单、调整方便 2、缺点：温度稳定性差
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二、分压式直流负反馈偏置电路 （一）电路构成
（二）元件作用
1、Rb1——上偏置电阻 Rb2——下偏置电阻 作用：Rb1、Rb2组成分压电路，固定基极电压UB。 2、Re——反馈电阻 作用：利用电流负反馈，稳定集电极电流。
EC 确定M（EC，0）、N（0，RC ）两点
即 M（12，0）、N（0，6）
N
② 连接M、N两点作直流负载线
③ 利用公式确定IBQ
I BQ EC U BEQ Rb
ICQ Q
12 0.7 40A 3 280 10
UCEQ
M
④ 直流负载线与IBQ的交点Q为静态工作点。分别向UCE轴和 IC轴引垂线，两垂足所对应的点为UCEQ、ICQ的值。 UCEQ＝8V ICQ＝2mA
Rb＝300KΩ，RC＝2KΩ，β＝50。试计算放大电
路的静态工作点。 解： UBEQ＝0.7V
I BQ EC U BEQ Rb 12 0.7 40A 3 28010
ICQ＝βIBQ＝50×40×10－6=2mA
UCEQ＝EC－ICQRC ＝12－2×10－3×2×10＝8V
I BQ 3.3 103 41A 80 I CQ
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2、如图所示，UCEQ＝9.5V，问Rb1应为多少？
解：画直流通路图
I CQ EC U CEQ RC Re 24V 9.5V 3mA 3 3 3.3 10 1.5 10
ICQ＝IEQ＝3 mA
RC
EC U CEQ I CQ
12 4.8 6K 3 1.2 10
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2、固定偏置放大电路中，三极管为硅管，EC＝12V， Rb＝400KΩ，RC＝4KΩ，β＝40。试计算放大 器的静态工作点。在图中标出IBQ、ICQ电流方向。 解：UBEQ＝0.7V
I BQ EC U BEQ Rb 12 0.7 28A 3 40010
Rb 2 10103 UB EC 24V 5.6V 3 3 Rb1 Rb 2 3310 1010
UE＝UB－UBEQ＝5.6－0.7＝4.9V
I CQ I EQ UE 4.9V 3.3m A 3 Re 1.5 10
UCEQ＝EC－ICQ(RC+Re) ＝24－3.3×10 -3 (3.3 ×10 3 +1.5 ×10 3 ) ＝8.16V
② 电压增益： GV＝20lgAV
③ 电流增益： Gi＝20lgAi
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例：某放大器电压放大倍数为10；电流放大倍数为100； 功率放大倍数为1000。求该放大器的电压增益、 电流增益、功率增益。 已知：AV＝10，Ai＝100，AP＝1000 求：GV、Gi、GP
解： GV＝20lgAV＝20lg10＝20 dB Gi＝20lgAi＝20lg100＝20lg102＝40dB
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（六）元件参数变化对直流负载线和静态工作点的影响 EC 1、 Rb变化，其它参数不变： N（0， ） RC Rb Q点沿直流负载线下移
Rb Q点沿直流负载线上移 Q’ 2、 Rc变化，其它参数不变： 直流负载线斜率发生变化 Q
1 K RC
M（EC，0）
Rc
K
练习： 1、当Rc减小时直流负载线将如何变化？Q点将如何 移动？（画图说明）
第二章 小信号放大电路
§2-1 放大电路的基础知识
一、放大电路的基本结构 1、放大电路： 把微弱电信号转变为较强电信号的电子电路 2、放大系统构成： 信号源 、 放大器 、 负载 。
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二、放大电路的分类
1、按用途分： 电压、电流、功率放大电路
直流、低频、中频、高频放大电路 2、按信号频率分： 3、按信号幅度分：小信号放大电路、大信号放大电路 4、按三极管工作状态分： 甲类、乙类、甲乙类、丙类功率放大电路
3、Ce——旁路电容 作用：使交流信号电流顺利通过，不致在Re上产 生负反馈。 返回目录
（三）静态工作点计算
1、画直流通路图：
2、忽略基极电流IBQ，求基极对地电压UB：
Rb 2 UB EC Rb1 Rb 2
3、求发射极电压UE：UE＝UB－UBEQ
直流等效电路
4、求集电极电流ICQ： I CQ I EQ
∴ I BQ
EC U BEQ (1 ) R C Rb
3、求ICQ：ICQ＝β IBQ
4、列输出回路电压方程，求UCEQ：EC
∵ EC＝(ICQ＋IBQ)RC＋UCEQ ∴ UCEQ＝EC－(1＋β ) IBQ RC
RC
UCEQ
EC
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练
习
1、电压负反馈的偏置电路中，EC＝20V，β＝50， RC＝10KΩ ， Rb＝33kΩ 。求该电路静态工作点。 解：画直流通路图
GP＝10lgAP＝10lg1000＝10lg103＝30dB
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练
习
1、放大器的功率放大倍数为100，求功率增益。
解：GP＝10lgAP＝10lg100＝10lg102＝20dB 2、如果放大器的输入电压为20mV，输出电压为2V， 求该放大器的电压增益。
Uo 2V 2V 100 解：AV U i 20m V 0.02V
UE＝IEQRe＝3 × 10 -3 ×1.5 × 10 3 ＝4.5V UB＝UE＋UBEQ＝4.5V+0.7V＝5.2V
EC Rb 2 24 47103 Rb1 Rb 2 47103 170K UB 5.2
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（四）静态工作点稳定过程（渐变式）
T
β
ICQ
ICQ
IEQ
UE Re
5、求集电极—发射极电压UCEQ： UCEQ＝EC－ICQ(RC+Re)
6、求基极电流IBQ： I BQ
I CQ

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练
习
1、分压式直流负反馈偏置电路中β=80，EC=24V，Rb1=33KΩ ， Rb2=10KΩ ，RC=3.3KΩ ，Re=1.5KΩ 。试求该电路的静态工作点。 解：画直流通路图
-6
×10 ×103
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2、某收录机的均衡放大电路如图所示。EC＝7V，UC＝1.34V，
Ub＝0.6V，RC＝22KΩ，Rb＝820KΩ。求三极管的β 值。 解：画直流通路图
I BQ U Rb U C U b 1.34 0.6 1A 3 Rb Rb 82010
I RC
Po I o U o Ap Ai AV Pi I i U i
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例：某放大器的输入电压为100mV，输出电压为1V， 输入电流为0.5mA，输出电流为50mA。求该放大
器的电压、电流及功率放大倍数。
已知：Ui＝100mV UO＝1V Ii＝0.5mA IO＝50 mA 求：AV、Ai、AP
2、列基极回路电压方程，求IBQ：
I BQ EC U BEQ Rb
IBQ
ICQ UCEQ
UBEQ
直流等效电路 UBEQ＝0.3V（锗）
UBEQ＝0.7V（硅）
3、利用三极管电流分配关系，求ICQ： ICQ＝βIBQ UCEQ＝EC－ICQRC 4、列集电极回路电压方程，求UCEQ：
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例：固定偏置电路中，三极管为3DG型硅管， EC＝12V，
① 令IC＝0 ，则UCE＝EC
② 令UCE＝0，则 I C EC N（0， ） RC 取M点坐标为（EC，0）
EC RC E 取N点坐标为（0， C ） RC
M（EC，0）
例：三极管的输出特性曲线如图所示。 EC＝ 12V ， RC＝ 2KΩ ， Rb＝280KΩ 。求放大电路静态工作点。 ①