三种基本放大电路

放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等，这些器件也称为有源器件。

共射放大电路如图所示。

V cc是集电极回路的直流电源，也是给放大电路提供能量的，一般在几伏到几十伏范围，以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体三极管工作在放大区。

R c是集电极电阻，一般在几 K 至几十K 范围，它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。

V BB是基极回路的直流电源，使发射结处于正向偏置，同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ，使三极管工作在放大区中适当的区域，这个电流I BQ常称为基极偏置电流，它决定着三极管的工作点，基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的，基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。

如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极，从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化，由于u i是正弦信号，使i B随u i也相应地按正弦规律变化，这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。

同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化，因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加，但i C要比i B大得多（即β倍）。

电流i C在电阻R C上产生一个压降，集电极电压u CE =V CC－i C R L，这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。

这里的 u CE和 i C相位相反，即当 i C增大时, u CE减少。

由于C 2的隔直作用，使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。

如电路参数选择适当，u O要比 u I的幅值要大得多，同时 u I与 u O的相位正好相反。

电路中各点的电流、电压波形如图所示。

放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法：一是图解法，二是微变等效电路法，三是计算机辅助分析法。

一、单管共发射极放大电路仅有直流反馈－固定偏置基本的电路如下三、选择器件与多数计算：设置静态工作点并计算元件参数依据指标要求、静态工作点范围、经验值进行计算静态工作点Q 的计算：要求iR{26300i beCQmvR rIβ≈≈+}>1K有若取V BQ = 3V，得1.53BQ BEECQV VR KI-==Ω取标称值1.5KmA2.2mA300100026`CQ=-<βI由于CQBQ I I β=; ()5~10BQ I I =得，=20k Ω ； =60k Ω为使静态工作点调整方便，1B R 由20k固定电阻与100k 电位器相串联而成。

=2033根据V A 的理论计算公式, V A =40 得，1k Ω 由//L C LR R R •=2k Ω计算电容为： )()(13~108.22L S be C uF f R r π≥=+ 综合考虑标称值10Uf10C B C C uF ==取标称值100uF四、画出预设计总体电路图： 预设总体电路图：βCQ BQBQ B I V I V R )10~5(12==21B BQBQ CC B R V VV R -=)(26)1(300)(26)1(mA I mVmA I mV r r EQ EQ bbe ββ++=++=2.静态工作点的测试与调整：测量方法是不加输入信号，将放大器输入端（耦合电容CB负端）接地。

用万用表分别测量晶体管的B、E、C极对地的电压VBQ 、VEQ及VCQ。

一般VBQ ＝（3～7）V， VCEQ＝正几伏。

如果出现VCQ VCC，说明晶体管工作在截止状态;如果出现VCEQ0.5V，说明晶体管已经饱和.调整方法是改变放大器上偏置电阻R B1的大小，即调节电位器的阻值，同时用万用表分别测量晶体管的各极的电位V BQ、V CQ、V EQ，并计算V CEQ及I CQ。

如果V CEQ为正几伏，说明晶体管工作在放大状态，但并不能说明放大器的静态工作点设置在合适的位置，所以还要进行动态波形观测。

一、复习引入复习基本共射极放大电路的结构及各元件的名称和作用。

二、新授（一）基本共射极放大电路分析（1）基本共射极放大电路的静态工作点无输入信号（u i=0）时电路的状态称为静态，只有直流电源U cc加在电路上，三极管各极电流和各极之间的电压都是直流量，分别用I B、I C、U BE、U CE表示，它们对应着三极管输入输出特性曲线上的一个固定点，习惯上称它们为静态工作点，简称Q点。

I B、I C、U BE、U CE通常表示为I BQ、I CQ、U BEQ 和U CEQ。

(a)共射放大电路 (b)直流通路图1 共射基本放大电路及其直流通路静态值既然是直流，故可用交流放大电路的直流通路来分析计算。

在如图1（b）所示共射基本电路的直流通路中，由+U cc —R b—b极—e极—地可得:一般U CC>U BEE，则I BQ=（U CC-U BEQ）/R b≈U CC/R b当U CC和R b选定后，偏流I B即为固定值，所以共射极基本电路又称为固定偏流电路。

如果三极管工作在放大区，且忽略I CEO，则I CQ≈βI BQ由+U cc—R c b极—c极—e极—地可得U CEQ=U CC=I CQ R C如果按上式算得值小于0.3V，说明三极管已处于或接近饱和状态，I CQ将不再与I BQ成β倍关系。

此时I CQ称为集电极饱和电流I CS，集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。

U CES值很小，硅管取0.3V。

可由下式求得I CS =(U CC-U CES)/R C一般情况下，U cc>U CESI CS≈U CC/R C（2）微变等效电路分析法共射基本放大电路的微变等效电路，如图2所示。

从图中可以看出，输入电阻R i为R b与r be的并联值，所图2 R i基本共射电路的微变等效电路R i=R b//r be≈r be当us被短路时，i b=0,i c=0，从输出端看进去，只有电阻Rc，所以输出电阻为R0=R C从图2中输入回路可以看出U i=i b r be令RL′=RC//RL，其输出电压为U O=-i c(R C//R L)=-i c R L′=-βi b R L′因此，电压放大倍数为A u=u o/u i=-iβR L/r be式中，负号表示U0志u r相位相反。

除去信号的输入、输出端。

另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。

(1)直流分析(2)交流分析放大倍数／输入电阻／输出电阻组态三：共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2．6．1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。

又由于输出信号从发射极引出，因此这种电路也称为射极输出器。

下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。

一、静态工作点根据上图（a）电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、电压放大倍数由上图（a）可得Re’=Re//RL由式（2．6．4）和（2．6．5）可知，共集电极放大电路的电流放大倍数大于1，但电压放大倍数恒小于1，而接近于1，且输出电压与输入电压同相，所以又称为射极跟随器。

四、输入电阻由图2．6．1（b）可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见，射极输出器的输入电阻等于rbe和（1＋β）R、e相串连，因此输入电阻大大提高了。

由上式可见，发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路，需乘（1＋β）倍。

五、输出电阻在上图（b）中，当输出端外加电压U。

，而US=0时，如暂不考虑Re的作用，可得下图。

由图可得由上式可知，射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻（）除以（1＋β），因此输出电阻很低，故带负载能力比较强。

由上式也可见，基极回路的电阻折合到发射极，需除以（1＋β）。

2．6．2共基极放大电路上图（a）是共基极放大电路的原理性电路图。

由图可见，发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置，集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置，从而可以使三极管工作在放大区，因输入信号与输出信号的公共端是基极，因此属于共基组态。

除去信号的输入、输出端。

另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示(1)直流分析/『W B厂心訓【血斗⑴的』"叱亡―厶傀_ '忧_Wn流通路R产隔川4交流通路,(2)交流分析渤呼筲帥由淬迴園b2h放大倍数/输入电阻/输出电阻① 中Ifi 电压放人倍数 芜賽（1+处;碍"（1 + 0）化比较匸£和CU 组态放大电瞎的电压放大倍数公式.它们的分r 足"乘以输岀电极对地妁址漩这效负载屯 阻.分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。

② 输入电阻尽"Ke 十（”®用L ）］③ 输出电阳 将綸入信号 垣路，负载开 路异那 ，信 巧源短路，内阻 保留〃總=叫g 十码）,R\ =尺〃鹉"甩 氏=［（1M ）1* A 肛+心沪（底爪）共基组态放大电路如图生广冻*舟+玮广幷（1+”）P 先企） 死乩电苗电蹦组态三：共基极放大电路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路I「1仁矶o —1 +]&比tO■1—►b—性能指标① 电压放大倍数 弟=!&//&=十色型$he② 输入电限 R.=曲 jfe= 1 1L+0 % 1 协③ 输出电阻R 严氐交流、直流通路空流通路;三种组态电路比较■共射电路；电压和电流放大倍数均大，输入输岀电压相位相反，输岀输出电阻适中°常用于电压放大.・共集电路二电压放大倍数是小于且扌妾近于1的正数，具有电压跟随特点I输入电阳大’输岀电阻小.常作为电路的输入和输出级乜■共基电弟匕放大倍数同共射电路.输入电阻小，频率特性好.帘用作宽带庶大器口放大电路的三种基本组态2. 6. 1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。

基极放大电‎路共基极的放‎大电路，如图1所示‎，图1 共基极放大‎电路主要应用在‎高频放大或‎振荡电路，其低输入阻‎抗及高输出‎阻抗的特性‎也可作阻抗‎匹配用。

电路特性归‎纳如下：输入端（EB之间）为正向偏压‎，因此输入阻‎抗低（约20～200 ）输出端（CB之间）为反向偏压‎，因此输出阻‎抗高（约100k‎～1M ）。

电流增益：虽然AI小‎于1，但是RL / Ri很大，因此电压增‎益相当高。

功率增益：由于AI小‎于1，所以功率增‎益不大。

共发射极放‎大电路共发射极的‎放大电路，如图2所示‎。

图2 共发射极放‎大电路因具有电流‎与电压放大‎增益，所以广泛应‎用在放大器‎电路。

其电路特性‎归纳如下：输入与输出‎阻抗中等（Ri约1k‎～5k ；RO约50‎k）。

电流增益：电压增益：负号表示输‎出信号与输‎入信号反相‎（相位差18‎0°）。

功率增益：功率增益在‎三种接法中‎最大。

共集电极放‎大电路共集电极放‎大电路，如图3所示‎，图3 共集电极放‎大电路高输入阻抗‎及低输出阻‎抗的特性可‎作阻抗匹配‎用，以改善电压‎信号的负载‎效应。

其电路特性‎归纳如下：输入阻抗高‎（Ri约20‎k ）；输出阻抗低‎（RO约20‎）。

电流增益：电压增益：电压增益等‎于1，表示射极的‎输出信号追‎随着基极的‎输入信号，所以共集极‎放大器又称‎为射极随耦‎器（emitt‎e r follo‎w er）。

功率增益A‎p= AI × Av≈β，功率增益低‎。

三极管三种放大电‎路特性比较‎。

三极管的三种放大电路三极管是一种常用的电子元件，它具有放大信号的特性，因此被广泛应用于各种放大电路中。

三极管的三种放大电路分别是共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。

1. 共射放大电路共射放大电路是最常见的三极管放大电路之一，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于电源地的。

在共射放大电路中，三极管的发射极作为输入端，集电极作为输出端，基极则起到控制信号的作用。

共射放大电路的工作原理是：当输入信号加在基极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共射放大电路具有较大的电压增益和较小的输入阻抗，因此常用于需要较大信号放大的场合，如音频放大电路。

2. 共基放大电路共基放大电路是另一种常见的三极管放大电路，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于基极的。

在共基放大电路中，三极管的基极作为输入端，发射极作为输出端，集电极则起到控制信号的作用。

共基放大电路的工作原理是：当输入信号加在基极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共基放大电路具有较大的电流增益和较小的输出阻抗，因此常用于需要较大电流放大的场合，如射频放大电路。

3. 共集放大电路共集放大电路是三极管放大电路中的第三种形式，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于集电极的。

在共集放大电路中，三极管的集电极作为输入端，发射极作为输出端，基极则起到控制信号的作用。

共集放大电路的工作原理是：当输入信号加在集电极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共集放大电路具有较小的电压增益和较大的输入阻抗，因此常用于需要较小信号放大的场合，如电压跟随器。

三极管的三种放大电路各有其特点和应用场合，合理选择和设计放大电路对于实现信号的有效放大至关重要。

在实际应用中，需要根据具体的要求和条件来选择合适的放大电路，并进行相应的电路设计和优化。

三极管基本放大电路的三种组态Prepared on 24 November 2020除去信号的输入、输出端。

另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。

(1)直流分析(2)交流分析放大倍数／输入电阻／输出电阻组态三：共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2．6．1共集电极放大电路上图（a）是一个共集组态的单管放大电路，由上图（b）的等效电路可以看出，输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极，所以属于共集组态。

又由于输出信号从发射极引出，因此这种电路也称为射极输出器。

下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。

一、静态工作点根据上图（a）电路的基极回路可求得静态基极电流为二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、电压放大倍数由上图（a）可得Re’=Re//RL由式（2．6．4）和（2．6．5）可知，共集电极放大电路的电流放大倍数大于1，但电压放大倍数恒小于1，而接近于1，且输出电压与输入电压同相，所以又称为射极跟随器。

四、输入电阻由图2．6．1（b）可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见，射极输出器的输入电阻等于rbe和（1＋β）R、e相串连，因此输入电阻大大提高了。

由上式可见，发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路，需乘（1＋β）倍。

五、输出电阻在上图（b）中，当输出端外加电压U。

，而US=0时，如暂不考虑Re的作用，可得下图。

由图可得由上式可知，射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻（）除以（1＋β），因此输出电阻很低，故带负载能力比较强。

由上式也可见，基极回路的电阻折合到发射极，需除以（1＋β）。

2．6．2共基极放大电路上图（a）是共基极放大电路的原理性电路图。

由图可见，发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置，集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置，从而可以使三极管工作在放大区，因输入信号与输出信号的公共端是基极，因此属于共基组态。

课程编号实验项目序号本科学生实验卡和实验报告信息科学与工程学院通信工程专业2015级1班课程名称：电子线路实验项目：三种基本组态晶体管放大电路2017——2018学年第一学期学号：201508030107 姓名：毛耀升专业年级班级：通信工程1501班四合院102 实验室组别：无实验日期：2017年12 月26日图5.1 工作点稳定的共发射极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。

单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。

根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、利用L键拨动负载电阻处并关，将负载电阻开路，适当调整示波器A通道参数，再测量输出波形幅值，然后用下列公式计算输出电阻Ro；其中Vo是负载电阻开路时的输出电压；4、连接上负载电阻，再利用空格键拨动开关，使发射极旁路电容断开，适当调整示波器A通道参数，再测量、计算电压放大倍数。

并说明旁路电容的作用。

(二)共集电极放大电路1、建立共集电极放大电路如图5.2所示。

NPN型晶体管取理想模式，电流放大系数设置为50，用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号，输入端电流表设置为交流模式；图5.2 工作点稳定的共集电极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。

单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。

根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、仿照5.3.1中的步骤3求电路输出电阻。

(三)共基极放大电路1、建立共基极放大电路，如图5.3所示。

NPN型晶体管取理想模式，电流放大系数设置为50。

用信号发生器产生频率为lkHz、幅值为10mV的正弦信号，输入端电流表；图5.3 工作点稳定的共基极放大电路2、打开仿真开关，用示波器观察电路的输入波形和输出波形。

单击示波器上Expand按钮放大屏幕，测量输出波形幅值，计算电压放大倍数。

根据输入端电流表的读数计算输入电阻；3、仿照5.3.1步骤3求电路输出电阻。

放大电路的三种基本组态（共基、共射、共集）
2010-07-01 13:21
一、判断方法
方法一：共集组态是基极电流对射极电流的控制，以集电极为公共端；共基组态是射极电流对集电极电流的控制，以基极为公共端；共射组态是集电极电流对基极电流的控制，以射极为公共端；
方法二：前提，地端连接基极与射极。

从输出端看，若输出是取集电极和射极（与地相接的一端，或者可看着与地）之间，则为共射；若输出取在射极与地之间（脑海可近似认为与基极相接），则为共集电极；剩下的一种即为共基组态。

组态显现为没连接的那极，如图一，射极没连入输出，显现为共射；图二，集电极没连入输出，显现为共集电极（个人方法）
二、三种组态的小结
共基：输入与输出电压相位同向，电压增益为“+”,对电压有放大作用（放大倍数同共射），对电流
没有放大作用，主要用于高频电压的放大，多用于输出阻抗和电压增益高的小信号电路，即恒流源电
路，宽带放大电路，输入电阻最小。

共集：输入与输出电压相位同向，电压增益为“+”，对电流有放大做用，对电压没有放大作用，共集
放大电路又称电压跟随器/射极输出器/隔离器，放在电路首级，提高输入电阻，放在末级，降低输
出电阻，提高带负载能力，放在中间，可以起到电路的阻抗变换作用，这一级成为缓冲级或隔离级，输
出电阻最低。

共射：输入电压与输出电压相位相反，对电压电流都有放大作用,增益为“—”，输入电
阻比较适中，输出电阻较大，多用于中间级，频带较窄，多用于低频放大电路。

1、怎么判断三种组态
2、三种组态的应用及参数分析。

第2章放大电路基础2.1 教学要求1、掌握放大电路的组成原理，熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。

2、熟悉理想情况下放大器的四种模型，并掌握增益、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的基本概念。

3、掌握放大电路的分析方法，特别是微变等效电路分析法。

4、掌握放大电路三种基本组态（CE、CC、CB 及CS、CD、CG）的性能特点。

5、了解放大电路的级间耦合方式，熟悉多级放大电路的分析方法。

2.2 基本概念和内容要点2.2.1 放大电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的放大电路，均由三大部分组成，如图2.1所示。

第一部分是具有放大作用的半导体器件，如三极管、场效应管，它是整个电路的核心。

第二部分是直流偏置电路，其作用是保证半导体器件工作在放大状态。

第三部分是耦合电路，其作用是将输入信号源和输出负载分别连接到放大管的输入端和输出端。

下面简述偏置电路和耦合电路的特点。

（1）偏置电路①在分立元件电路中，常用的偏置方式有分压偏置电路、自偏置电路等。

其中，分压偏置电路适用于任何类型的放大器件；而自偏置电路只适合于耗尽型场效应管（如JFET及DMOS管）。

② 在集成电路中，广泛采用电流源偏置方式。

偏置电路除了为放大管提供合适的静态点（Q ）之外，还应具有稳定Q 点的作用。

（2）耦合方式为了保证信号不失真地放大，放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输，且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。

实际电路有两种耦合方式。

① 电容耦合，变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用，故各级Q 点相互独立，互不影响，但不易集成，因此常用于分立元件放大器中。

② 直接耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。

这种耦合方式存在的两个主要问题是电平配置问题和零点漂移问题。

解决电平配置问题的主要方法是加电平位移电路；解决零点漂移问题的主要措施是采用低温漂的差分放大电路。