3.2 基本放大电路的分析方法
3.2.1 放大电路的静态分析
放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。
（1）静态工作状态的计算分析法
根据直流通路可对放大电路的静态进行计算
(03.08)
I
= I B (03.09)
C
V
=V CC－I C R c (03.10)
CE
I
、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。
B
在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。
（2）静态工作状态的图解分析法
放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。
图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析
直流负载线的确定方法：
1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c
2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。
3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b
4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。
5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。
例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。
图03.09 三极管工作状态判断
例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C =8V，试判断三极管的工作状态。
电路如图03.10所示
图03.10 例3.2电路图
3.2.2 放大电路的动态图解分析
(1) 交流负载线
交流负载线确定方法：
1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。
2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。
3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。
4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。
图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析
(2) 交流工作状态的图解分析
动画
图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论：
1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑；
2. v o与v i相位相反；
3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；
4.可以确定最大不失真输出幅度。
(3) 最大不失真输出幅度
①波形的失真
饱和失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。
截止失真由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。
（动画3-2）
示波器图形
(a) 截止失真 (b) 饱和失真
图03.13 放大器的截止失真和饱和失真（动画3-3）
②放大电路的最大不失真输出幅度
放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要：
1. 工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；
2. 要有合适的交流负载线。
动画
图03.14 放大器的最大不失真输出幅度（动画3-4）
(4) 非线性失真
放大器要求输出信号与输入信号之间是线性关系，不能产生失真。
由于三极管存在非线性，使输出信号产生了非线性失真。
非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比，用THD表示，即
(5) 输出功率和功率三角形
放大电路向电阻性负载提供的输出功率:
在输出特性曲线上，正好是三角形 ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。要想P o大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 V om和I om都要大。
图03.15 功率三角形
3.2.3 三极管的低频小信号模型
(1) 模型的建立
1. 三极管可以用一个模型来代替。
2. 对于低频模型可以不考虑结电容的影响。
3. 小信号意味着三极管在线性条件下工作，微变也具有线性同样的含义。
三极管的低频小信号模型如图03.16所示。
图03.16 双极型三极管h参数模型
（2) 模型中的主要参数
①r be——三极管的交流输入电阻
根据二极管的方程式
对于三极管的发射结
b'相当基区内的一个点，b才是基极。所以其动态电导为
r
≈V T / i E
eb'
r
=r eb' Q≈V T /I EQ=26mV/ I EQ
e
r
|Q= r bb' +(1+β) V T / i E≈300Ω+(1+β)26mV/ I EQ
be
（03.11）
对于小功率三极管r bb’≈300Ω，高频管r bb' ≈50Ω相当于基区的体电阻。
②β i b——输出电流源
表示三极管的电流放大作用。反映了三极管具有电流控制电流源CCCS的特性。
(3) h参数
三极管的模型也可用网络方程导出。三极管的输入和输出特性曲线如下：
，称为输入电阻，即r be。
，称为电压反馈系数。
，称为电流放大系数，即β。
，称为输出电导，即1 / r ce。
h参数的物理含义见图03.17和图03.18。
图03.17 h11和h12的意义
h参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。
h参数与工作点有关，在放大区基本不变。
h参数都是微变参数，所以只适合对交流小信号的分析
图03.18h21和h22的意义
(4) h参数微变等效电路简化模型
简化的三极管h参数模型，如图03.19所示。图中作了两处忽略
①h12反映三极管内部的电压反馈，因数值很小，一般可以忽略。
②h22=1/r ce具有电导的量纲，与电流源并联时，因分流极小，可作开路处理。
图03.19 三极管简化h参数模型
3.2.4 共射组态基本放大电路微变等效电路分析法
(1) 共射组态基本放大电路
共发射极交流基本放大电路如图03.20（a）所示。
R
和R b2系偏置电阻。
b1
C
是耦合电容，将输入信号v i耦合到三极管的基极。
1
R
是集电极负载电阻。
c
R
是发射极电阻，C e是R e的旁路电容。
e
C
是耦合电容，将集电极的信号耦合到负载电阻R L上。
2
R
、R b2、R c和R e处于直流通路中，如图03.20（b）。R C 、R L相并联，处于输b1
出回路的交流通路之中。
(a) 共射基本放大电路（动画3-5） (b) h参数微变等效电路（动画3-6）
图03.20 共射组态交流基本放大电路及其微变等效电路
(2) 直流计算
图03.20电路的直流通路如图03.21(a)所示，用戴维宁定理进行变换后如图03.21(b)所示。因此静态计算如下：
I
=( V CC′－V BE)/ [R b′+(1+β)R e] (03.12)
B
V
′= V CC R b2 / (R b1+R b2) (03.13)
CC
R
′= R b1∥R b2 (03.14)
b
I
=βI B
C
V
= V CC－I C R c
C
V
= V CC－I C R c－I E R e= V CC－I C(R c+R e) (03.15)
CE
(a) 直流通路 (b) 用戴维定理进行变换
图03.21 基本放大电路的直流通路
(3) 交流计算
根据图03.20(b)的微变等效电路，有
R
′= R c∥R L
L
电压放大倍数A v
A
== －βR L’ / r be (03.16)
v
输入电阻R i
R
=
i
= r be // R b1// R b2≈r be = r bb’ +(1+β)26mV/ I E
=300Ω+(1+β)26mV/ I E
(03.17)
根据图03.04(a)求输出电阻的原理，应将图03.20(b)微变等效电路的输入端短路，将负载开路。在输出端加一个等效的输出电压。于是输出电阻R o
R
= r ce∥R c≈R c (03.18)
o
3.2.5 共集组态基本放大电路
共集组态基本放大电路如图03.22所示，其直流工作状态和动态分析如下。
(a) 共集组态放大电路 (b) CC放大电路直流通路
图03.22 共集组态放大电路及其直流通路
(1) 直流分析
将共集组态基本放大电路的直流通路画于图03.22(b)之中，于是有
I
=( V CC′－V BE)/ [R b′+(1+ )R e]
B
I
=βI B
C
V
= V CC－I E R e= V CC－I C R e
CE
(2) 交流分析
将图03.22(a)的CC放大电路的中频微变等效电路画出，如图03.23所示。
①中频电压放大倍数
(03.19)
比较共射和共集组态放大电路的电压放大倍数公式，它们的分子都是β乘以输出电极对地的交流等效负载电阻，分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。
图03.23 CC组态微变等效电路图03.24 求R o的微变等效电路（动画3-7）
②输入电阻
R
=R b1// R b2//[r be +(1+β)R L′)]
i
(03.20)
//R
e
③输出电阻
输出电阻可从图03.24求出。将输入信号源短路，负载开路，由所加的等效输出信号V o′可以求出输出电流
3.2.6 共基组态基本放大电路
共基组态放大电路如图03.25所示，其直流通路如图03.26所示。
图03.25 共基组态放大电路图03.26 共基放大电路的直流通路(1) 直流分析
与共射组态相同。
(2) 交流分析
共基极组态基本放大电路的微变等效电路如图03.27所示。
图03.27 CB组态微变等效电路
①电压放大倍数
A
==βR L′/ r be
v
②输入电阻
R
= = [r be/(1+β)]∥R e≈r be/(1+β) (03.22) i
③输出电阻
R
≈R c
o
例1
例 2
第2章电路的基本分析方法 电路的基本分析方法贯穿了整个教材，只是在激励和响应的形式不同时，电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础，寻求不同的电路分析方法，其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法；回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法；叠加定理则阐明了线性电路的叠加性；戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。 本章的学习重点： ●求解复杂电路的基本方法：支路电流法； ●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法； ●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。 2．1 支路电流法 1、学习指导 支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式，再联立求解的方法，是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是：要在理解独立结点和独立回路的基础上，在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向，正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。 2、学习检验结果解析 （1）说说你对独立结点和独立回路的看法，你应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？ 解析：不能由其它结点电流方程（或回路电压方程）导出的结点（或回路）就是所谓的独立结点（或独立回路）。应用支路电流法求解电路时，对于具有m条支路、n个结点的电路，独立结点较好选取，只需少取一个结点、即独立结点数是n－1个；独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路，独立回路数为m－n＋1个，对平面电路图而言，其网孔数即等于独立回路数。 2．图2.2所示电路，有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？若对该电路应用支
三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1. 重点掌握的内容 （1）放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念； （2）用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点； （3）用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2. 一般掌握的内容 （1）放大电路的频率响应的一般概念； （2）图解法确定共射放大电路的静态工作点，定性分析波形失真，观察电路参数对静态工作点的影响，估算最大不失真输出的动态范围； （3）三种不同组态（共射、共集、共基）放大电路的特点； （4）多级放大电路三种耦合方式的特点，放大倍数的计算规律。 3. 一般了解的内容 （1）共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系，波特图的一般知识＜多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析； （2）用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二?内容提要 1. 共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2. 两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中，三极管是非线性元件，因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3. 放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极，放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同，其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中，可根据要求选择相应组态的电路。 4. 两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说，双极性三极管是一种电流控制元件，它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件，它通过改变栅源间的电压U GS来控制漏极电流i D的变化；其次，双极性三极管的输入电阻较小，而场效应管的输入电阻很高，静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同，可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5. 多级放大电路的三种耪合方式一一阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候，就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用，
第2章电路的基本分析方法 一、填空题： 1. 有两个电阻，当它们串联起来的总电阻为10Q,当他们并联起来的总电阻为 2.4 Q 这两个电阻的阻值分别为_4Q _和__6Q — 2. 下图所示的电路，A B之间的等效电阻R= 1Q 电路的等效电阻R A B=60Q R CD 5. _______________________________________________________ 下图所示电 路中的A B两点间的等效电阻为12KQ _______________________________ 图中所示 的电流l=6mA则流经6K电阻的电流为2mA ；图中所示方向的电压U为12V 此 6K电阻消耗的功率为24mW 。 4. 3.下图所示的电路, 下图所示电路，每个电阻的阻值均为30 Q, B o B之间的等效电阻R A E=3Q O 6Q 3Q 2Q 2 Q 2 Q 2Q
鼻s Ik 10k皐 A Q T 1 L__JI 1_ () --------------------- 10kQ知 ]6k j L + B O ------ o
6. 下图所示电路中，ab 两端的等效电阻为12Q , cd 两端的等效电阻为4 Q 8.下图所示电路中,ab 两点间的电压U ab 为io V 。 + iov a 24V 已知U F 3V, I S = 3 A 时，支路电流I 才等于2A 。 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路， 则其等效电路为 理想电压 源。 11. 已知一个有源二端网络的 开路电压为20V,其短路电流为5A,则该有源二端 网络外接4 Q 电阻时，负载得到的功率最大， 最大功率为 25W 12. 应用叠加定理分析线性电路时， 对暂不起作用的电源的处理，电流源应看作 开路，电压 7?下图所示电路a 、 6 Q a i — 5 Li b 间的等效电阻Rab 为4" 9.下图所示电路中, d 15 Q b Hi BO
二、基本放大电路及其分析方法 一个放大器一般是由多个单级放大电路所组成，着重讨论双极型半导体三极管放大电路的三种组态，即共发射极，共集电极和共基极三种基本放大电路。从共发射极电路入手，推及其他二种电路，其中将图解分析法和微变等效电路分析法，作为分析基础来介绍。分析的步骤，首先是电路的静态工作点，然后分析其动态技术指标。对于放大器来说，主要的动态技术指标有电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗。 2.1.共射极基本放大电路的组成及放大作用 在实践中，放大器的用途是非常广泛的，它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值，为了了解放大器的工作原理，先从最基本的放大电路学习： 图2.1称为共射极放大电路，要保证发射结正偏，集电极反偏Ib=（V BB-V BE）/Rb，对于硅管V BE约为0.7V左右,锗管约为0.2V左右,I B=(V BB-0.7)/Rb这个电路的偏流I B决定于V BB 和Rb的大小,V BB和Rb一经确定后,偏流I B就固定了,所以这种电路称为固定偏流电路,Rb又称为基极偏置电阻,电容Cb1和Cb2为隔直电容或耦合电容,在电路中的作用是“传送交流,隔离直流”,放大作用的实质是利用三极管的基极对集电极的控制作用来实现的. 上图是共射极放大电路的简化图,它在实际中用得比较多的一种电路组态,放大电路的主要性能指标，常用的有放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、非线性失真、频率失真以及输出功率和效率等。对于不同的用途的电路，其指标各有侧重。 初步了解放大电路的组成及简单工作原理后，就可以对放大电路进行分析。主要方法有图解法和微变等效法。 2.2.图解分析法 2.2.1.静态工作情况分析 当放大电路没有输入信号时，电路中各处的电压，电流都是不变的直流，称为直流工作状态简称静态，在静态工作情况下，三极管各电极的直流电压和直流电流的数值，将在管子的特性曲线上确定一点，这点称为静态工作点，下面通过例题来说明怎样估算静态工作点。 解:Cb1与Cb2的隔直作用,对于静态下的直流通路,相当于开路,计算静态工作点时,只需考虑图中的Vcc、Rb、Rc及三极管所组成的直流通路就可以了，I B=（Vcc－0.7）/Rb （I C=βI B+I CEO ） I C=βI B，V CE=V CC－I C R C 如已知β，利用上式可近似估算放大电路的静态工作点。 2.2.2.用图解法确定静态工作点 在分析静态工作情况时,只需研究由V CC、R C、V BB、Rb及半导体三极管所组成的直
3.2 基本放大电路的分析方法 3.2.1 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 （1）静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) I C= I B (03.09) V CE=V CC－I C R c (03.10) I B、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。 在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。 （2）静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线的确定方法：
1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c 2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。 3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b 4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。 5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。 例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。 图03.09 三极管工作状态判断 例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C=8V，试判断三极管的工作状态。 电路如图03.10所示 图03.10 例3.2电路图 3.2.2 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法：
1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。 2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。 4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。 图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析 (2) 交流工作状态的图解分析 动画 图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论： 1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑； 2. v o与v i相位相反； 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4.可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 ①波形的失真
几种常见电路分析方法浅析 摘要：对电路进行分析的方法很多,如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法,对基本电路的分析有重要的意义。现就具体电路采用不同方法进行如下比较。 关键词：电路分析电流源支路电流法网孔电流法结点分析法叠加定理戴维宁定理与诺顿定理 Several Commonly Used Analytical Methods in Circuit Abstract: on the circuit analysis methods, such as superposition theorem, branch analysis method, mesh analysis method, nodal analysis method, Thevenin and Norton's theorem. According to the specific circuit and related conditions of flexibility in the use of these methods, the basic circuit analysis has important significance. The specific circuit using different methods are compared. Key words :Circuit Analysis of voltage source current source branch current method mesh current method nodal analysis method of superposition theorem and David theorem and Norton theorem in Nanjing. 引言：每种电路的分析方法，一般都有其适用范围。应用霍夫定律求解适用于求多支路的电流，但电路不能太复杂；电源法等效变换法适用于电源较多的电路；节点电位法适用于支路多、节点少的电路；网孔分析法使适用于支路多、节点多、但网孔少的电路；戴维宁定理和叠加定理适用于求某一支路的电流或某段电路两端电压。上面例题的电路比较简单，可选择任意一种方法求解，对于一些比较复杂但有一
第二章电路的基本分析方法 一、填空题： 1. 有两个电阻，当它们串联起来的总电阻为10Ω，当他们并联起来的总电阻为 2.4Ω。这两个电阻的阻值分别为_ _4Ω___和__6Ω。 2. 下图所示的电路，A、B之间的等效电阻R AB= 1 Ω。 3. 下图所示的电路，A、B之间的等效电阻R AB= 3 Ω。 A 2Ω B 4. 下图所示电路，每个电阻的阻值均为30Ω，电路的等效电阻R AB= 60 Ω。 5. 下图所示电路中的A、B两点间的等效电阻为___12KΩ________.若图中所示的电流I=6mA，则流经6K电阻的电流为__2mA _____；图中所示方向的电压U 为____12V____.此6K电阻消耗的功率为__24mW_________。
U A 6. 下图所示电路中，ab 两端的等效电阻为 12Ω ，cd 两端的等效电阻为 4Ω 。 7．下图所示电路a 、b 间的等效电阻Rab 为 4 。 8. 下图所示电路中，ab 两点间的电压 ab U 为 10 V 。 9. 下图所示电路中，已知 U S =3V ， I S = 3 A 时，支路电流I 才等于2A 。
3 Ω 1 10. 某二端网络为理想电压源和理想电流源并联电路，则其等效电路为理想电压源。 11．已知一个有源二端网络的开路电压为20V，其短路电流为5A，则该有源二端网络外接 4 Ω电阻时，负载得到的功率最大，最大功率为25W 。 12．应用叠加定理分析线性电路时，对暂不起作用的电源的处理，电流源应看作开路，电压源应看作短路。 13．用叠加定理分析下图电路时，当电流源单独作用时的I1= 1A ，当电压源单独作用时的I1= 1A ，当电压源、电流源共同时的I1= 。 2A 14．下图所示的电路中，（a）图中Uab与I的关系表达式为Uab= 3I ，(b) 图中Uab与I的关系表达式为Uab=3I+10 ，(c) 图中Uab与I的关系表达式为Uab=6(I+2)-10 ，（d）图中Uab与I的关系表达式为Uab=6(I+2)-10 。
线性电路主要分析方法步骤汇总 网孔电流法的一般步骤 步骤： 1）确定网孔，假定网孔电流的绕行方向； 2）列写KVL方程； 3）联立求解。 说明： 1）对于含有电流源的支路： a）若在单一网孔支路上，少列一个方程； b）若在两网孔公共支路上，要假定电压变量，多列一个方程，即：网孔电流与电流源电流关系的方程； 2）对于含有受控源的支路： a）列方程时，受控源视为独立源； b）如果控制量不是网孔电流，则要补充一个方程，即：网孔电流与控制量之间关系的方程。 结点电压法的一般步骤 步骤： 1）选参考结点； 2）列写独立结点电压方程； 3）联立求解。 说明： 1）对于含有纯电压源的支路： a）如果电压源接在独立结点和参考点之间，这个独立结点电压就等于电压源电压，可以少解一个方程； b）如果电压源接在两个独立结点之间，则要在电压源支路假定电流变量，多列一个方程，即：结点电压与电压源电压之间的关系方程； 2）对于含有受控源的支路： a）列方程时，受控源视为独立源； b）如果控制量不是结点电压，则要补充一个方程，即：结点电压与控制量之间的关系方程。
一端口网络的戴维宁等效电路 (1) 开路电压Uoc 的计算 戴维宁等效电路中的电压源电压即为一端口开路电压Uoc ，电压源的极性与所求开路电压极性相同。计算Uoc 的方法视电路形式而定（结点电压法、网孔电流法）。 （2）等效电阻的计算 等效电阻为将一端口网络内部独立电源全部置零(电压源短路，电流源开路)后，所得无源一端口网络的输入电阻。 常用下列方法计算： A 、当网络内部不含有受控源时可采用电阻串、并联和△－Y 互换的方法计算等效电阻； B 、外加电源法（加压求流或加流求压）：eq u R i =（此时一端 口内部独立电源全部置零） C 、开路电压，短路电流法：oc eq sc u R i =（此时一端口内部独立电源全部保留） 一阶电路初始值的计算 如何判断一阶电路？电路含有一个独立的动态元件；有带开 关的直流激励、或已知初始储能和直流激励、或有阶跃函数激励。 求初始值的步骤: 1. 由换路前电路（一般为稳定状态）求u C (0－)和i L (0－)； 2. 由换路定律得 u C (0+) 和 i L (0+)； 3. 画0+等效电路。 在0+时刻等效电路中，电容用u C (0+)的电压源替代，电感用i L (0+)的电流源替代。 4. 由0+电路求所需各变量的值即为0+值 三要素法求解一阶电路的步骤 1、求响应量的初始值； 2、求响应量的稳态值； 画出t →∞时稳态电路，其中电容和电感分别用开路和短路置
https://www.doczj.com/doc/5e3670524.html,/kejian/lg/jsj/13mndzdl/My%20Web%20Sites/dyzfd2.htm 第一章放大电路的基本原理和分析方法（二） 五、单管放大电路的三种基本组态 放大电路有三种基本组态，或称三种接法—共射组态、共集组态和共基组态。三种组态电路的性能比较见教材65 页表 1 一 1 。 【例9 】共集电极电路如图1 6 ( a ) 所示。已知三极管β=100 , r bb′= 300Ω, U BEQ = 0 . 7V , R b= 430kΩ, R s = 20kΩ, Vcc = 12V , R e = 7 . 5kΩ, R L= 1 . 5kΩ。 图十六 ( 1 ) 画出电路的微变等效电路； ( 2 ) 求电路的电压放大倍数A u和A us：; ( 3 ) 求电路的输入电阻Ri 和输出电阻R0 。 解：( 1 ) 电路的微变等效电路见图16 ( b )。 【说明】本题练习共集电极电路动态参数的计葬方法。 【例10 】在图17 ( a ) 所示的放大电路中，已知三极管的β= 50 , U BEQ = 0 . 6V , r bb ' = 300Ω，电路其它参数如图中所示。
图十七 ( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路； ( 2 ) 若要求静态时发射极电流I EQ = 2mA ，则发射极电阻R e应选多大？( 3 ) 在所选的R e之下，估算I BQ和Uc EQ值； ( 4 ) 估算电路的电压放大倍数A u、输入电阻R i和输出电阻R0。 解:( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路，见图1 7( b )和( c )所示。( 2 ) 根据图( b )的直流通路，可列出
放大电路及其分析方法 2.1 放大电路的基本概念 三极管具有电流放大作用，如何使用三极管构成一个电路，实现对输入信号的放大？本节就来讨论这一问题。 基本放大电路是放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性，或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性，实现信号的放大。本章基本放大电路的知识是进一步学习电子技术的重要基础。本书中双极型半导体三极管简称三极管，场效应半导体三极管简称场效应管。 2.1.1 放大的概念 基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面： 1．放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。 2．输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。放大电路的结构示意图见图2-1-1。 图2-1-1 放大电路结构示意图 2.1.2 基本放大电路的组成及工作原理 一、共射组态基本放大电路的组成 共射组态基本放大电路如图2-1-2所示。在该电路中，输入信号加在加在基极和发射极之间，耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。输出信号从集电极对地取出，经耦合电容器C2隔除直流量，仅将交流信号加到负载电阻RL之上。放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。 图2-1-2 共射组态交流基本放大电路 二、放大原理 在输入信号为零时，直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流，并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。由于耦合电容的隔直流作用，直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。
放大电路的基本分析方法（20分钟） 一、参考教材 第二章2.1.4 放大电路的基本分析方法 《模拟电子技术简明教程》张国平、曾高荣主编，电子工业出版社出版 二、教学内容 1.放大电路的直流通路和交流通路 2.估算法确定静态工作点 3.图解法确定静态工作点 三、教学目的 1.掌握放大电路的直流通路与交流通路的画法； 2.掌握估算法确定静态工作点 3.掌握图解法确定静态工作点 四、教学重点、难点 1.放大电路的直流通路与交流通路的画法 2.估算法和图解法确定静态工作点 3.分析静态工作点的意义 五、教学方法 采用课堂讲授加PPT展示的方法，通过例题讲解加深学生对教学内容的理解。 六、教学过程设计 1.旧课复习（3分钟），回顾上一节的知识点，如组成放大电路的基本原则、特 点、主要性能指标等。 2.新课内容（17分钟） 1）首先引入静态和动态两个概念，使学生理解放大电路的分析实际上为直流 通路和交流通路分析的叠加；并且在分析中要采用先静态后动态的分析顺序； 引出静态工作点的概念。 2）放大电路的直流通路和交流通路：详细介绍直流通路和交流通路的画法， 并通过实例分析来加深印象。可以让学生自己进行随堂练习以确保对这一知识 点的领会和掌握。在进行实例分析时，简单介绍放大电路的基本分类（共射、共基、共集）。 3) 通过电路实例分析，介绍如何通过估算法获得静态工作点。 4）图解法是放大电路常用的分析方法之一，简单介绍图解法与微变等效电路 分析法的区别，及适用范围。通过分步解析的方式，详细介绍图解法确定静态 工作点。 七、作业 复习题二（5）；三（3）；习题2.3, 2.4 八、教学后记
第2章电路的基本分析方法 学习要点 掌握支路电流法、节点电压法、叠加定理、等效电源定理等常用的电路分析方法，重点是叠加定理和戴维南定理 理解电路等效的概念，掌握用电路等效概念分析计算电路的方法 了解受控源的概念以及含受控源电阻电路的分析计算 了解非线性电阻电路的图解分析方法，理解静态电阻和动态电阻的意义 电路的基本分析方法 2.1 简单电阻电路分析 2.2 复杂电阻电路分析 2.3 电压源与电流源的等效变换 2.4 电路定理 2.5 含受源电阻电路的分析 2.6 非线性电阻电路的分析 2.1 简单电阻电路分析 电阻电路：只含电源和电阻的电路 简单电阻电路：可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。应用这种方法对电路进行分析时，一般先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出总电流，最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。 2.1.1 电阻的串联 n 个电阻串联可等效为一个电阻 12n R R R R =++Λ+ 分压公式 k k k R U R I U R == 两个电阻串联时 1112R U U R R = + 2 212 R U U R R =+ R +U 1－ + U 2 －+U n －+U 1－+U 2－
2.1.2 电阻的并联 n 个电阻并联可等效为一个电阻 121111 n R R R R =++Λ+ 分流公式 k k k U R I I R R = = 两个电阻并联时 2 112R I I R R = + 1 212 R I I R R = + 2.2 复杂电阻电路分析 复杂电路电阻：不能利用电阻串并联方法化简，然后应用欧姆定律进行分析的电路。解决复杂电路的方法：一种是根据电路待求的未知量，直接应用基尔霍夫定律列出足够的独立方程式，然后联立求解出各未知量；另一种是应用等效变换的概念，将电路化简或进行等效变换后，再通过欧姆定律、基尔霍夫定律或分压、分流公式求解出结果。 2.2.1 支路电流法 支路电流法是以支路电流为未知量，直接应用KCL 和KVL ，分别对节点和回路列出所需的方程式，然后联立求解出各未知电流。 一个具有b 条支路、n 个节点的电路，根据KCL 可列出（n －1）个独立的节点电流方程式，根据KVL 可列出b －(n －1)个独立的回路电压方程式。 图示电路 （1） 支路数b=3，支路电流有1I 、2I 、3I 三个。 I n n R U U S2
这节课里我们要介绍一下放大电路对于直流信号对于交流信号两种不同的信号对电路作用的区别，比较直观的一种分析方法就是图解法。 在前面我们对基本共射放大电路的分析里可以看到，对于任何一个放大电路都是既有直流电源的作用，又有交流信号的作用，也就是说交直流共存于一个电路里面，而只有在这样的一种情况下放大电路才不会产生失真。 因为电容对于直流信号它的容抗是无穷大的，所以直流信号不可能通过它。 因为电感线圈对于直流信号所呈现出来电抗就是线圈本身的电阻，而对于一般的电感线圈来讲线圈电阻是非常小的，所以在直流通路里面这个电阻是可以忽略的。 举两个例子： 基本共射放大电路它的输入和输出都是电容耦合的，把这样的放大电路叫做阻容耦合放大电路。 第一个：再看这个电路，它的输入端是靠电容C耦合的，是一种阻容耦合的方式，所谓的阻容耦合就是电容跟电阻相连接，输出是一个变压器把放大器和负载连接起来，我们把这样一种耦合方式叫做变压器耦合。 直流通路：输入端的耦合电容对于直流信号他的电抗是相当大的，因而相当于断开。 旁路电容，也是一个容量很大的电容，它对于直流信号也呈现出无穷
大的电抗，因而这条之路也应该断开。 变压器，变压器耦合是靠着磁路耦合的，因而直流信号不可能从原边感应到副边，所以变压器耦合如果忽略了原边的线圈的话那么就是集电极直接加到了vcc上。相当于短路。 得到了直流通路：从vcc通过Rb2到了节点，一部分电流流过三极管，一部分电流流到Rb1，这是它的输入回路。输出回路，第二个：这个电路的特点就是输入端没有通过电容来耦合，我们把这种耦合方式叫做直接耦合。也就是说放大电路和信号源之间是直接连接的。信号源是一个有内阻的信号源。它的输出端是一种阻容耦合的方式。 直流通路：从+vcc通过Rb2，一部分电流流过Rb1和Rs到地，一部分电流将作为IBQ，这是它的输入回路电流。输出回路的电流就是从+vcc通过RC,通过CE直间回到地。 交流通路：输入端，首先是Rb1串联在回路里，Rb2与基极和发射极并联。输出端，RC与RL并联，并联在CE直间。 图解法
第2章 电路的基本分析方法 【教学提示】 本章是全书的重点内容之一，以直流电路为例介绍电路的分析方法，包括等效分析法、支路电流分析法、节点分析法、叠加定理法、戴维南定理法和诺顿定理法，这些方法不仅适用于直流电路，也适用于交流电路及其它电路。 【教学要求】 理解电路等效的概念，掌握用电路等效分析电路的方法； 掌握用支路电流法、节点电压法分析电路的方法； 掌握用叠加定理、戴维南定理和诺顿定理分析电路的方法。 2.1 简单电阻电路分析 分析和计算复杂电路最简单、最常用的化简方法就是电阻串并联连接的等效分析法。 2.1.1 电阻的串联 如果电路中有两个或多个电阻按顺序依次连接，则称为串联。串联时，电路中各元件的电流相等。两个或多个串联电阻可用一个等效电阻来代替，等效电阻等于各个电阻之和，即 n R R R R R ...321+++= 图2.1.2 电阻串联在电路中最基本的作用就是分压作用，即： ∑?∑= n n n Rn E R R U
可见任一串联电阻上的电压与其电阻值的大小成正比。 2.1.2 电阻的并联 若电路中有两个或两个以上的电阻连接在两公共点之间，称为并联。并联各支路两端 的电压相等，总电流为各支路的电流之和。并联电阻可用一个等效电阻来代替，等效电阻的倒数为个并联之路电阻的倒数之和。 图2.1.3 1 ... 1 1 1 1 3 2 1n R R R R R + + + = 两条并联支路的电流分别为： I R R R I 2 1 2 1+ = I R R R I 2 1 1 2+ = 上述两式为两个电阻元件的分流公式，较常使用。 【例2.1】电路如图2.1.5 （a）所示，求AB两端的等效电阻R。 4Ω 2Ω (a) (b) 4Ω2Ω6Ω (c) (d) (e) 图2.1.5 2.2 复杂电阻电路分析 2.2.1 支路电流分析法 支路电流分析法是直接以支路电流为电路变量，应用KCL、KVL和支路的伏安关系列出与支路数相等的独立方程，先解得支路电流，进而求得电路中的电压或电流。支路电流的求解规律
放大电路的微变等效电路分析法 （简化h 参数等效电路法） 一．晶体管微变等效电路 （晶体管微变等效模型） U CE I I (b ) e I U CE (a )c 1．从输入端看，be 间等效为晶体管输入电阻b be be i u r = )() (26)1(003)1(mA I mV I U r r EQ EQ T bb be ββ++=++'= bb r '：晶体管基区电阻，一般取Ω200 2．从输出端看，ce 间等效为流控流源b c i i β= ∞=ce r 3．注意： 1）电流源b i β方向由b i 决定； 2）be r 、i R 和bb r '的区别。be r :晶体管输入电阻，i R :放大器输入电阻；bb r ':晶体管基区电阻。'i R ：晶体管输入端放大 器输入电阻 3）等效电路对管外等效，管内不等效，be r 、CCCS b i β并不存在，是等效模型；
4）放大器分析时，注意b 、e 、c 与管外电路的对应关系。（管外电路不变）。 5）等效关系：be 间电阻be r ；ce 间电流源b i β；bc 间开路。(标注b i 和b i β以及各自方向)_ 4．画放大器微变参数等效电路的步骤： 1）画交流通路； 2）将放大器交流通路中的晶体管用微变等效模型代替，管外电路不变。 注意：（1）b i 、b c i i β=及方向的标注； （2）放大器i u 、o u 物理量及方向的标注。 （3） be 间电阻be r ；ce 间电流源b i β；bc 间开路。 （4）计算be r （)() (26)1(003mA I mV r EQ be β++=） 2．放大器的动态分析（性能指标求法） 1）画放大器的交流通路； 2）画放大器的微变等效电路并求出be r （晶体管用简化h 参数等效模型代替，管外电路不变）。 3）求出放大器动态性能指标（按定义）。 （1）放大倍数 i o u u u A = （o u 、i u 按照b i 流经的路径求、注意参考方向
第二章电路的分析方法 本章以电阻电路为例，依据电路的基本定律，主要讨论了支路电流法、弥尔曼定理等电路的分析方法以及线性电路的两个基本定理：叠加定理和戴维宁定理。 1．线性电路的基本分析方法 包括支路电流法和节点电压法等。 （1）支路电流法：以支路电流为未知量，根据基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律(KVL)列出所需的方程组，从中求解各支路电流，进而求解各元件的电压及功率。适用于支路较少的电路计算。 （2）节点电压法：在电路中任选一个结点作参考节点，其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。以节点电压作为未知量，列写节点电压的方程，求解节点电压，然后用欧姆定理求出支路电流。本章只讨论电路中仅有两个节点的情况，此时的节点电压法称为弥尔曼定理。 2 ．线性电路的基本定理 包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理，是分析线性电路的重要定理，也适用于交流电路。 （1）叠加定理：在由多个电源共同作用的线性电路中，任一支路电压（或电流）等于各个电源分别单独作用时在该支路上产生的电压（或电流）的叠加（代数和）。 ①“除源”方法 （a）电压源不作用：电压源短路即可。 （b）电流源不作用：电流源开路即可。 ②叠加定理只适用于电压、电流的叠加，对功率不满足。 （2）等效电源定理 包括戴维宁定理和诺顿定理。它们将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个电压源形式或电流源形式的简单电路。在分析复杂电路某一支路时有重要意义。 ①戴维宁定理：任何一个线性含源的二端网络，对外电路来说，可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替，其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压，电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 ②诺顿定理：任何一个线性含源的二端网络，对外电路来说，可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流，电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 3 ．含受控源电路的分析 对含有受控源的电路，根据受控源的特点，选择相应的电路的分析方法进行分析。 4．非线性电阻电路分析
第二章 放大电路分析基础 〖本章主要内容〗 本章重点讲述基本放大电路的组成原理和分析方法，三种组态基本放大电路的特点和应用场合。多级放大电路的耦合方式和分析方法，差动放大器的分析方法。 首先介绍基本放大电路的组成原则。三极管的低频小信号模型。固定偏置共射放大电路的图解法和等效电路法静态和动态分析，最大不失真输出电压和波形失真分析。分压式偏置共射放大电路的分析以及稳定静态工作点的方法。共集和共基放大电路的分析，由BJT 构成的三种组态放大电路的特点和应用场合。然后介绍多级放大电路的两种耦合方式、直接耦合多级放大电路的静态偏置以及多级放大电路的静态和动态分析，差动放大器的分析方法。通过习题课掌握放大电路的静态偏置方法和性能指标的分析计算方法。 〖学时分配〗 本章有6讲，每讲两个学时。 第四讲 放大电路的工作原理 一、主要内容 1、放大的概念 在电子电路中，放大的对象是变化量，常用的测试信号是正弦波。放大电路放大的本质是在输入信号的作用下，通过有源元件（BJT 或FET ）对直流电源的能量进行控制和转换，使负载从电源中获得输出信号的能量，比信号源向放大电路提供的能量大的多。因此，电子电路放大的基本特征是功率放大，表现为输出电压大于输入电压，输出电流大于输入电流，或者二者兼而有之。 在放大电路中必须存在能够控制能量的元件，即有源元件，如BJT 和FET 等。放大的前提是不失真，只有在不失真的情况下放大才有意义。 2、电路的主要性能指标 1） 输入电阻 i R ：从输入端看进去的等效电阻，反映放大电路从信号源索取电流的大 小。 2） 输出电阻o R ：从输出端看进去的等效输出信号源的内阻，说明放大电路带负载的 能力。 3） 放大倍数（或增益）：输出变化量幅值与输入变化量幅值之比。或二者的正弦交流 值之比，用以衡量电路的放大能力。根据放大电路输入量和输出量为电压或电流的不同，有四种不同的放大倍数：电压放大倍数、电流放大倍数、互阻放大倍数和互导放大倍数。