单管放大电路分析

一、主要性能指标

(1)电压增益又称放大倍数，衡量放大电路放大电

信号的能力。最常用的是电压增益

i

o v V V A

§1.2 单管放大电路的分析

开路电压增益负载开路（R L =∞）时的电压增益。i oo vo V V A

=源电压增益放大器的输出电压对信号源电压

v s 的增益o i o i vs v s s i i s V V V R A A V V V R R ===+ o oo o L v vo i i oo o L

V V V R A A V V V R R ==⋅=+ 带负载

增益常用分贝（dB )为单位，1分贝＝1/10贝尔，源于功率增益的对数：()i o p P P dB A lg 10)(=当用于电压增益时：

()i o i o v V V V V dB A lg 20)/lg(10)(2

2==“0dB ”相当于A v ＝1；“-40dB ”相当于A v ＝0.01；

“-20dB ”相当于A v ＝0.1；

“40dB ”相当于A v ＝100；

“20dB ”相当于A v ＝10；

分贝

(2)输入电阻R i

输入电阻R i 是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压与输入电流相量之比。i i i

V R I i I

i

R 输入电阻反映了放大电路从信号源所汲取电压的能力。R i 越大，则信号电压损失越小，输入电压越接近信号源电压。

(3)输出电阻R

o

输入信号置零、放

大电路负载移去时

从输出端口看进去

的等效电阻。

R

O

输出电阻R

o

的确定：

①分析时采用在输出端施加等效信号源的方法。

'

'

s

L

o V

R

V

R

I

=

=∞

=

②在实验室采用测量的方法

L

oo

o

R

V

V

R⎪⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

-

=1

L

O

O

O

OO

R

V

R

V

V

=

-

1.输入信号置零；

2.负载断开加压。

输出电阻

R

o 的大小，反映了放大电路带负载的能力。R o 越小，则放大电路带负载能力越强，电路输出越接近恒压源输出。V o

I o R o 小

R o 大V oo R o =0O O OO O R I V V -=

(4)通频带—放大电路能放大信号的频率范围当放大电路的信号频率很低或很高时，由于电路中存在的耦合电容以及晶体管的结电容和极间电容的影响，放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段都要降低，只有在中频段范围内放大倍数为常数。

放大倍数在高频段或低频段下降到中频段放大倍数的(即0.707倍)时的频率分别称为上限频率和下降频率（也称-3dB频率）。

2

/1

通频带越宽，表明放大电路对不同频率

信号的适应能力越强。

下限频率：f L 通频带（带宽）：H

L H f f f BW ≈-=单级共射阻容耦合放

大电路的典型频率特性（幅频特性）上限频率：f H

dB A A vm vm 3lg 202

lg 20-=如对于低频功放电路，其通频带应大于音频范围(20Hz ～20kHz )。

(5)最大不失真输出幅度

最大不失真输出幅度是放大电路在输出波形不产生明显的非线性失真条件下，所能提供的最大输出电压(或输出电流)峰值，用V om(或I o m)表示。

工作点在交流负载线中点时的最大输出电流幅度

工作点在交流负载线中点时的最大输出电

压幅度

V CEQ -V CES V CC -V CEQ

截止失真：

截止失真时的电压波形

截止失真时的电流波形

由于进入截止区而产生的失真

最大不失真输出幅度

原因：①静态工作点偏低，②小信号放大时，输入信号幅度太大。

饱和失真：

饱和失真时的电流波形

饱和失真时的电压波形

饱和压降

由于进入饱和区而产生的失真最大不失真输出幅度

原因：①静态工作点偏高，

②输入信号幅

度过大。

当R L ≠∞时，交直流负载线不重合

CE

v 0

CEQ

V )//1(L

C R R -斜率

交流负载线

(//)o C L c ce

v R R i v =-⨯=C

C CC CEQ R I V V -=当R L =∞时，交直流负载线重合1()

C

R -斜率直流负载线

比较：

+

-

R b +-v i c

i o

v 'L

R

'//L

C L

R R R =

输出直流负载线方程

)

(e c C CC CE R R I V V +-≈直流负载线

比较：

1/()

c e R R -+