第二章 基本放大电路 2.1放大电路概述 2.2基本放大电路的工作原理 2.3图解分析法 2.4微变等效电路分析法 2.5静态工作点稳定电路 2.6共集和共基放大电路 2.7场效应管基本放大电路 返回

2.1放大电路概述 一.放大电路的概念 （输出回路） （输入回路） 放大功能——通过电能转换把微弱的电信号增强到所要求的电压、电流或功率值。 返回

一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅值得到了放大，但它随时间变化的规律不能变——不失真。 即输出量的变化与输入量的变化要成比例。 三种基本连接方式：共射、共集、共基。 返回

（1）电压放大倍数定义为: AU=uo/ui 二.放大电路的主要性能指标 1.放大倍数（增益）——表示放大器的放大能力 （1）电压放大倍数定义为: AU=uo/ui （2）电流放大倍数定义为: AI=io/ii 返回

2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻 Ri=ui / ii 一般来说， Ri越大越好。 （1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 （2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。 返回

3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻 输出电阻的定义： 输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。 返回

4.最大输出功率POM—在输出信号基本不失真的情况下能输出的最大功率。 效率η=Pom/PS*100% （ps——直流电源提供的功率） 5、最大输出幅度UOM（或IOM）： 输出波形没有明显失真情况下，放大电路能提供给负载的最大输出电压（或电流）。 返回

2.2 基本放大电路的工作原理 一、电路构成及各元件的作用： （一）放大电路的构成： 输出回路 输入回路 返回

（二）放大电路中各元件的作用 放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。 返回

各元件作用： 集电极电阻RC，将变化的电流转变为变化的电压。 使发射结正偏，并提供适当的静IB和UBE。 基极电源与基极电阻 集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。 返回

各元件作用： + + 作用：隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。 耦合电容： 电解电容，有极性， 大小为10F~50F + + 返回

基本放大电路的习惯画法 返回

二、放大电路中电流、电压的符号及波形 （一）电路中电流、电压的符号规定 （二）电路中电流、电压的波形 静态——无信号输入时，电路中只存在直流电流和直流电压，此时放大电路的工作状态为静态 （1）放大电路工作在动态时，uBE 、iB 、uCE 、iC 的波形都是由直流分量和交流分量合成的结果。 （2）若参数选择恰当，将有uo幅值›› ui 幅值，即放大作用。 动画演示 返回

（一）直流通路—放大电路中直流分量通过的路径。（画直流通路时，电容视为开路，电感视为短路，其他不变） 三、放大电路中的直流通路与交流通路 （一）直流通路—放大电路中直流分量通过的路径。（画直流通路时，电容视为开路，电感视为短路，其他不变） （二）交流通路—放大电路中交流电流通过的路径。（容抗小的电容、内阻小的直流电源，视为短路） 返回

Q IB 静态IC VCC 动画演示 静态UCE 2.3 图解分析法 —运用三极管的特性曲线，作图分析放大电路性能 IC 返回 2.3 图解分析法 —运用三极管的特性曲线，作图分析放大电路性能 一. 静态工作情况分析 直流负载线 UCE=VCC–ICRC IC UCE 由估算法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是工作点Q Q 静态IC IB VCC VBB=UBE+IBRB (UBE= 0.7V) 动画演示 静态UCE IB = (VBB-UBE)/RB

- - ui=0时 1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态 由于电源的存在，电路中存在一组直流量。 + UCE + UBE IE IC IB IC + UCE - + UBE - IE ui=0时 返回

为什么要设置静态工作点？ IC IB Q Q IB IB IC UBE UCE UCE UBE 由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。 放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。 为什么要设置静态工作点？ IC UCE IB IB UBE Q Q IB IC UCE UBE 返回

静态工作点的估算 将交流电压源 短路，将电容开路。 画出放大电路的直流通路 直流通路的画法： 开路 开路 返回

用估算法分析放大器的静态工作点（ IB、UBE、IC、UCE） 画直流通路： IC= IB Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。 返回

例：用估算法计算静态工作点。 已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K ，=37.5。 解： 请注意电路中IB和IC的数量级 返回

二、动态工作情况分析 动态—放大电路有输入信号时的工作状态。 （一）不带负载时的动态分析 基本共射放大电路 返回

ib ic ib Q ui uce iC uCE iB uBE 注意：uce与ui反相！ 静态工作点 返回

各点波形 iC uo ui uCE uB iB UB 工作原理演示 返回 各点波形 iC uo ui uCE uB iB UB 工作原理演示 uo比ui幅度放大且相位相反

结论：（1）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成： ui t uBE t iB iC uCE 虽然交流量可正负变化，但瞬时量方向始终不变 （2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大了，频率不变，但相位相反。 uo t 返回

（二）带负载时的动态分析 输出端接入负载RL：1、不影响Q 2、影响动态！ 返回

交流负载线 ic uce=-ic（RC//RL） = -ic RL 其中： 返回

uce=-ic（RC//RL）= -ic RL 交流量I c 和 uc e 有如下关系： uce=-ic（RC//RL）= -ic RL 或ic=（-1/ RL） uce 即：交流负载线的斜率为： 交流负载线的作法： ①斜 率为-1/R'L 。（ R'L= RL∥Rc ） ②经过Q点。 返回

交流负载线的作法： iCE 交流负载线 直流负载线 Q IB VCC ①斜 率为-1/R'L 。 （ R'L= RL∥Rc ） Q IB ②经过Q点。 VCC 注意： （1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。 （2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。 返回

三．静态工作点与波形失真的关系 （1）合适的静态工作点 iC uCE ib 可输出的最大不失真信号 uo 返回

（2）Q点过低→信号进入截止区 iC uCE 信号波形 uo 称为截止失真 返回

（3）Q点过高→信号进入饱和区 信号波形 iC uCE 称为饱和失真 截止失真和饱和失真统称“非线性失真” uo 返回

四、电路参数对静态工作点的影响 （一）Rb （二）RC （三）UCC 静态工作点应选在交流负载线的中点 小信号的放大电路——工作点适当选低 大信号的放大电路——工作点适当选高 返回

2.4 微变等效电路分析法 一、静态工作点的估算： IBQ UCC/Rb ICQ   IBQ UCEQ = UCC - ICQRC 2.4 微变等效电路分析法 一、静态工作点的估算： IBQ UCC/Rb ICQ   IBQ UCEQ = UCC - ICQRC 二、微变等效电路与动态分析 （一）三极管的简化微变等效电路 ube ube rbe 1、三极管输入回路等效电路  ib ube 2、三极管输出回路的等效电路 返回

（二）动态分析 1、共射放大电路的简化微变等效电路 共射放大电路 微变等效电路 返回

2、电压放大倍数的计算： 负载电阻越小，放大倍数越小。 返回

电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。 3、输入电阻的计算： 根据输入电阻的定义： 电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。 返回

4、输出电阻的计算： + - 返回

Q变 T 2.5 静态工作点稳定电路 UBE IC变 变  变 ICEO 2.5 静态工作点稳定电路 1. 温度变化对静态工作点的影响 对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点受到UBE、和ICEO影响，这三个参数随温度而变化。 UBE  ICEO 变 Q变 T 变 IC变 返回

1、温度对UBE的影响 T UBE iB uBE 25 ºC 50ºC IB IC 返回

2、温度对值及ICEO的影响 IC T 、 ICEO iC Q´ Q uCE 总之： T IC 返回

二.分压式偏置稳定电路 （1） 电路的特点和工作原理 IC I1 IB I2 IE 选I2=（5~10）IB ∴I1 I2 返回

IC I1 IB I2 IE IC UBE T IE UE IB IC 静态工作点 稳定过程： UB稳定 UBE=UB-UE =UB - IE Re IC UBE T IE UE IB 由输入特性曲线 IC 返回

（二）静态工作点的近似估算: V + T R 电容开路,画出直流通道 ICQ IEQ =UE/Re = （UB- UBEQ）/ Re CC ICQ IEQ =UE/Re = （UB- UBEQ）/ Re IBQ=ICQ/ UCEQ = VCC - ICQRC - ICQRe 返回

（三）电压放大倍数的估算： 返回

（四）输入电阻和输出电阻的估算 输入电阻 返回

输出电阻 b Re ) 1 ( i β + = 返回

第六节 共集放大电路和共基放大电路 + R V T u - R - R u 一、共集放大电路 （射极输出器） βIb Ib ICQ IBQ e b CC T + βIb u i b - + R S Ib ICQ IBQ rbe - R u e o L IEQ 返回

（一）静态工作点 （二）电压放大倍数近似=1 （三）输入电阻高 （四）输出电阻低 + V T R u R - u R - R - R up e b CC T ICQ IBQ IBQ +UBEQ +IEQRE VCC=Rb IEQ= (1+β) IBQ IBQ=(VCC-UBEQ)/(Rb+RE(1+β)) IEQ UCEQ=VCC-IEQRe=Vcc-(1+β)Re （二）电压放大倍数近似=1 + βIb UO=IERL’=(1+ β)IbRL’ RL’=RL//Re u i b - + R S Ib rbe Ui=Ibrbe+(1+β) IbRL’ - R u e o L Au=Uo/Ui= -βIbRL’/[Ibrbe+(1+β)Re] Au=Uo/Ui= -(1+β)RL’/[rbe+(1+β)Re]=1 （三）输入电阻高 + βIb b - + R S Ib rbe Ri=Rb//Ri’= Rb//[rbe+(1+β)] up - R e （四）输出电阻低 Ro=UP//Ip= Re//{[rbe+Rs’]/(1+β)} 返回

（四）射极输出器输出电阻低 ip=ie+βib+ib Rs’=Rs//Rb R - R up - rbe - Re up R - βIb Ro=up//ip= Re//{[rbe+Rs’]/(1+β)} Re βib ie up - ip b - + R S rbe Rs’=Rs//Rb 返回

1、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。 射极输出器的特点： 1、电压放大倍数=1；2、同相； 3、 输入阻抗高； 4、输出阻抗小。 射极输出器的应用 1、放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。 2、放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。 3、放在两级之间，起缓冲作用。 返回

三.放大电路三种组态的比较 共基 共射 共集 电压增益： 输入电阻： 输出电阻： 返回

*2. 7 场效应管基本放大电路 一. 场效应管的直流偏置电路和静态分析 保证管子工作在饱和区，输出信号不失真 *2. 7 场效应管基本放大电路 一. 场效应管的直流偏置电路和静态分析 保证管子工作在饱和区，输出信号不失真 （一）自偏压电路 计算Q点：UGS 、 ID 、UDS 已知UP ，由 UGS = - IDR ID 可解出Q点的UGS 、 ID UGS =- IDR 再求： UDS =VDD- ID (Rd + RS ) 注意：该电路产生负的栅源电压，所以只能用于需要负栅源电压的电路。 返回

2.分压式自偏压电路 计算Q点： 已知UP ，由 可解出Q点的UGS 、 ID UDS =VDD- ID (Rd + R ) 再求： 该电路产生的栅源电压可正可负，所以适用于所有的场效应管电路。 返回

二.场效应管放大电路的微变等效电路分析 （一）场效应管微变等效电路 其中：gmugs是压控电流源，它体现了输入电压对输出电流的控制作用。称为低频跨导。 rds为输出电阻，类似于双极型晶体管的rce。 返回

（二） 场效应管共源放大电路 返回

共源放大电路的微变等效电路。 （1）电压放大倍数 则 （2）输入电阻 （3）输出电阻 返回

（三）共漏极放大电路—源极输出器 1、电压放大倍数 由 得 2、输入电阻 返回

3、 输出电阻 由图有 所以 返回

*2.8 差动放大电路 即：1=2= UBE1=UBE2= UBE rbe1= rbe2= rbe RC1=RC2= RC *2.8 差动放大电路 一、射极耦合差动放大电路 即：1=2= UBE1=UBE2= UBE rbe1= rbe2= rbe RC1=RC2= RC Rb1=Rb2= Rb 电路构成 返回

（二）静态分析 静态集电极电流 集电极电位 基极电位 （对地） 静态基极电流 返回

（三）动态分析 差动放大电路一般有两个输入端： 差动放大电路可以有两个输出端： 双端输入——从两输入端同时加信号。 单端输入——仅从一个输入端对地加信号。 差动放大电路可以有两个输出端： 双端输出——从C1 和C2输出。 单端输出——从C1或C2 对地输出。 返回

差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出） 返回

1、共模信号的抑制 共模输入时的等效电路 返回

2.双端输入双端输出 (1)差模电压放大倍数 （2）共模电压放大倍数 （3）差模输入电阻 （4）输出电阻 返回

3. 双端输入单端输出 (1)差模电压放大倍数 这种方式适用 于将差分信号转换 为单端输出的信号。 （2）差模输入电阻 （3）输出电阻 返回

加大Re，可以提高共模抑制比。为此可用恒流源T3来代替Re 。 二. 恒流源式差动电路 根据共模抑制比公式： 加大Re，可以提高共模抑制比。为此可用恒流源T3来代替Re 。 恒流源的作用 等效很大的交流电阻，直流电阻并不大。 恒流源使共模放大倍数减小，而不影响差模放大倍数，从而增加共模抑制比。 返回

恒流源式差动电路的计算： 静态工作点： 动态： 恒流源等效电阻： 返回

三.差动放大电路的输入、输出接法 差动放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双入双出） 主要讨论的问题有： 2. 双端输入、单端输出（双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单入单出） 主要讨论的问题有： 差模电压放大倍数、共模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻 返回

本章小结 1．FET分为JFET和MOSFET两种，工作时只有一种载流子参与导电，因此称为单极性型晶体管。FET是一种压控电流型器件，改变其栅源电压就可以改变其漏极电流。 2．FET放大器的偏置电路与BJT放大器不同，主要有自偏压式和分压式两种。 3． FET放大电路也有三种组态：共源、共漏和共栅。 电路的动态分析需首先利用FET的交流模型建立电路的交流等效电路，然后再进行计算，求出电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等量。 返回