第7章 基本放大电路

第七章 基本放大电路7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号，并说明原因。

解： a 、b 、c 三个电路中晶体管发射结正偏，集电结反偏，故均正常工作，但b 图中集电极交流接地，故无交流输出。

d 图中晶体管集电结正偏，故晶体管不能正常工作，另外，交流输入信号交流接地。

因此a 、c 两电路能放大交流信号，b 、d 两电路不能放大交流信号。

7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示，已知三极管的电流放大倍数50=β。

（1）估算电路的静态工作点； （2）计算三极管的输入电阻be r ；（3）画出微变等效电路，计算电压放大倍数； （4）计算电路的输入电阻和输出电阻。

解：（1）A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=-CC +o -题7.2图C CC (a)题7.1图mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-（2）Ω=+=+=9502265030026300C Cbe I r β （3）放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β（4）输入电阻：Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 307.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。

已知100=β （1）估算电路的静态工作点；（2）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 （3）估算最大不失真输出电压的幅值；（4）当i u 足够大时，输出电压首先出现何种失真，如何调节R B 消除失真？解：电路的直流通路如图所示，CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βAmA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为 mA I I BQ CQ 3.4==β，V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=（2）Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路，因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A βΩ≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||+u o -CC +u o -题7.3图CCRΩ==k R R C O 2（3）由于U CEQ =4.3V ，故最大不饱和失真输出电压为 V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此，最大不失真输出电压的幅值为3.6V 。

N沟道增强型MOS管的输出特性曲线
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（3） uDS和uGS同时作用时
uDS一定，uGS变化时 给定一个uGS ，就有一条不同的 iD – uDS 曲线。
iD / mA 预夹断临界点轨迹 uDS = uGS - Uth 可变电阻区 7V
8 6 4 2 0 饱和区 6V 5V 4V uGS = 3V 截止区 0 5 10 15 20 uDS / V
低频跨导：
gm iD u GS
U
DS
夹断区（截止区）
常量
不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。
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7.3场效应管的分类
工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
N 沟道 ( u GS ＜ 0， u DS ＞ 0 ) 结型 P 沟道 ( u GS ＞ 0， u DS ＜ 0 ) N 沟道 ( u GS ＞ 0， u DS ＞ 0 ) 场效应管 增强型 P 沟道 ( u GS ＜ 0， u DS ＜ 0 ) 绝缘栅型 N 沟道 ( u GS 极性任意， u DS ＞ 0 ) 耗尽型 P 沟道 ( u GS 极性任意， u DS ＜ 0 )
场效应管工作在恒流区的条件是什么？
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3. JFET特性
iD / mA 可变电 阻区 -1V 恒流区 -2V -3V -4V -5V 0 (a) 输出特性曲线 夹断区 uDS / V UP -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 uGS / V (b) 转移特性曲线 预夹断轨迹 uGS = 0V iD / mA IDSS
各种场效应管的特性比较（2）
结构类型
工作 方式 增 强 型
电路符号
转移特性曲线

第7章基本放大电路思政引例黑发不知勤学早，白首方恨读书迟。

——颜真卿在第二次世界大战中却将自己的缺点暴露无遗，体积大、能耗高、寿命短、噪声强，都严重制约着它的实际应用和价值。

因此基于迫切的战时需要，各国科学家都开始更加深入地研究晶体管及其放大电路。

1947年12月23日，美国贝尔电话实验室的巴丁博士、布莱顿博士和肖克莱博士发现了晶体管的电流放大作用，这一发现在人类科技史上具有划时代意义。

正是晶体管产生，推动了全球范围内的半导体电子工业发展，集成电路及超大规模集成电路应运而生，使电子技术进入飞速发展时代。

3位杰出科学家因此获得了1956年诺贝尔物理学奖。

晶体管是双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）的简称，又称三极管，它由两个背靠背连接的PN结（发射结和集电结）构成，在两个PN结上加不同的偏置电压，PN结所处状态也会随之改变，从而导致三极管呈现出不同的特性和功能。

在教室里上课，坐在后排同学们能够清楚地听到教师课堂授课的声音，是因为教室里有扩音器，扩音器是如何放大声音的？收音机、电视机都要将接收到电台信号进行放大，才能带动扬声器发出声音。

那么，收音机是如何将接收到微弱电台信号放大的？电视机是如何将电视台发送的信号进行放大的？学完本章的内容之后，你将对这些奥秘不再陌生。

在模拟电路中利用它的放大作用放大微弱信号，而在数字电路中则常把它作为开关元件来使用。

放大电路是将微弱电信号放大到所需数量级，且功率增益大于1的电子电路。

对放大电路的基本要求是：波形尽可能不失真并具有足够的放大倍数。

要使波形不失真，只有建立合适的工作点，使晶体管始终工作在放大区，不进入截止区和饱和区。

从电压放大电路组成和作用出发，介绍放大电路性能要求。

介绍重点介绍放大电路的静态分析和动态分析方法。

首先根据放大电路的直流通路进行静态分析，以保证放大电路具有合适静态工作点；然后，根据交流通路采用微变等效电路分析法进行动态分析，计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

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第三节 多级放大电路
四、阻容耦合多级放大电路的分析
由两级共射放大电路采用阻容耦合组成的多级放大电路如 图7-17所示。
由图7-17可得阻容耦合放大电路的特点: (1)优点 因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态
工作点相互独立，互不影响。这给放大电路的分析、设计和 调试带来厂很大的方便。此外，还具有体积小、质量轻等优 点。 (2)缺点 因电容对交流信号具有一定的容抗，在信号传输 过程中，会受到一定的衰减。尤其对于变化缓慢的信号容抗 很大，不便于传输。此外，在集成电路中，制造大容量的电 容很困难，所以这种祸合方式下的多级放大电路不便于集成。
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第三节 多级放大电路
三、变压器耦合
我们把级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 其电路如图7-16所示。
变压器耦合的特点: (1)优点 因变压器不能传输直流信号，只能传输交流信号
和进行阻抗变换，所以，各级电路的静态工作点相互独立， 互不影响。改变变压器的匝数比，容易实现阻抗变换，因而 容易获得较大的输出功率。 (2)缺点 变压器体积大而重，不便于集成。同时频率特性 差，也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。
分压偏置共射极放大电路如图7-12 (a)所示，发射极电阻 RE起直流负反馈作用，在外界因素变化时，自动调节工作点 的位置，使静态工作点稳定。
分压偏置共射极放大电路的直流通路如图7-12 (b)所示电路
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第二节 共集电极电路
一、共集电极放大电路的组成
如图7-13 (a)所示，由于直流电源对交流信号相当于短路， 集电极便成为输入与输出回路的公共端，因此这个电路称为 共集电极放大电路，简称共集放大器，又称射极输出器它的 直流通路如图7-13 ( b)所示，交流通路如图7-13 (c)所示。