第四章 放大电路基础(2)小信号模型及三种基本电路2016 [兼容模式]

电路基础原理简介电路的小信号模型和放大器设计电路基础原理简介、电路的小信号模型和放大器设计电路是电子技术的基础，也是现代社会中各种电子设备的基本组成部分。

了解电路的基础原理以及掌握电路的小信号模型和放大器设计是电子工程师的基本技能。

本文将简要介绍电路的基础原理，并重点讨论电路的小信号模型和放大器设计。

一、电路基础原理简介电路是由电子元件（例如电阻、电感、电容）和电子器件（例如二极管、晶体管）组成的。

在电路中，电流和电压是最基本的物理量。

欧姆定律指出电流与电压之间的关系为I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。

通过欧姆定律，我们能够计算电路中的电流和电压。

二、电路的小信号模型电路的小信号模型是用于描述电路中小信号行为的模型。

在电路工程中，我们通常关注的是电路中微弱的变化，例如输入信号的微小变化引起的输出信号的微小变化。

因此，我们只需要考虑电路在直流工作点附近的小信号行为。

以晶体管为例，晶体管的小信号模型由三个参数描述：输入阻抗Zin、输出阻抗Zout和电流放大倍数β。

输入阻抗描述了输入信号与晶体管之间的阻抗匹配情况；输出阻抗描述了晶体管与负载之间的阻抗匹配情况；电流放大倍数描述了晶体管将输入信号放大多少倍。

三、放大器设计放大器是电子器件，用于将输入信号放大。

它在电子设备中广泛应用，例如音频放大器、射频放大器等。

放大器的设计是电路工程中的重要部分，它涉及到电路的稳定性、频率响应和失真等问题。

放大器设计的首要任务是选择适当的放大器类型。

常见的放大器类型包括共射放大器、共基放大器和共集放大器。

这些放大器类型各有特点，适用于不同的应用场景。

此外，放大器设计还需要考虑电路的稳定性。

电路的稳定性是指在不产生自激或者发散的情况下，电路能够保持所需的功能。

为了提高电路的稳定性，我们需要采取一系列措施，例如增加反馈电路、控制增益等。

最后，放大器设计还需要考虑电路的频率响应和失真。

频率响应描述了放大器在不同频率下的增益情况，失真则描述了输入信号经过放大器后可能引起的波形畸变。

模拟电子技术基础共源放大电路的小信号模型分析法共源放大电路的小信号模型分析法+–d sv gsv gsd–gi di FET小信号模型——线性电路+–dsv gsv gsd–0 g i di 小信号模型m gsg v m gs g v ——受控电流源，大小和方向均受控制gs v m gs g v 若g+ s-，则受控电流源方向d→s gs v m gs g v 若g-s+，则受控电流源方向s→dgs v共源放大电路的小信号模型分析法共源电路动态分析——画交流通路交流通路+–G i D DV dR 1g R 2g Rov iv LR G Sv –+–DSv Di –svsiR +–Di 1g R 2g R GSv dR LR ov iv svsiR交流通路小信号等效电路共源电路动态分析——画小信号等效电路通常小信号模型参数求解21GSQ DOm TNTN V I g V V+–Di 1g R 2g R GSv dR LR ov iv svsiRDi –gsv gsdm gsg v iv 1g R 2g R dR LR ov svsiR小信号等效电路共源电路动态分析——电压放大倍数ov iv A v ()o m gs d L v g v R R i gsv v ()m gs d L v gsg v R R A v–gsv gsdm gsg v iv 1g R 2g R dR LR ov svsiR ()v m d L A g R R 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）共源放大电路的小信号模型分析法输入电阻和输出电阻放大电路不是孤立的为了表征放大器的级联性能svsiR 信号源LRov 负载放大电路iviR oR oi ii ovovi R ——输入端连接信号源——输出端连接负载oR 引入了电路的输入电阻R i 和输出电阻R o 的概念它们是放大电路重要动态性能指标。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）共源放大电路的小信号模型分析法输入电阻和输出电阻什么是输入电阻？当信号源加到放大器输入端时，LRov 放大电路svsiR 信号源负载iviR oR oi ii ovoviR 放大器就相当于信号源的一个负载电阻。

小信号模型小信号模型是指在电子电路分析中使用的一种简化模型，用于分析电路中的微小变化或者交流信号的响应。

通过小信号模型，我们可以更好地了解电路的稳定性、频率响应以及信号传输特性。

在电子技术领域，小信号模型起着至关重要的作用，为工程师们设计和优化电路提供了有效的工具和方法。

小信号模型的基本概念小信号模型通过将非线性电路元件在工作点处的导纳或者电阻转换成等效的线性模型来描述电路的动态特性。

在小信号模型中，电路中的电容、电阻和电感等元件被简化为等效的小信号模型参数，这样可以更方便地进行分析和计算。

通常情况下，小信号模型可以通过微分方程或者迪拜电路等方法来建立。

通过对电路中各个元件的微分导纳、微分阻抗以及微分电容等参数进行计算，可以得到小信号模型的等效电路。

这样一来，我们就可以分析电路在频率响应、幅频特性和传输特性上的变化。

小信号模型在电路分析中的应用小信号模型在电子电路设计和分析中有着广泛的应用。

在放大器设计中，通过建立放大器的小信号模型，可以快速地分析放大器的增益、带宽、稳定性以及噪声等特性。

此外，小信号模型还可以在滤波器设计、功率放大器设计以及交流耦合等领域发挥作用。

在通信系统设计中，小信号模型常常用于分析调制解调器、射频前端、混频器等模块的频率响应和信号传输特性。

利用小信号模型，工程师们可以更好地优化电路的性能，提高系统的整体性能和稳定性。

结语小信号模型作为一种电子电路分析的重要方法，为工程师们提供了便利和实用的工具。

通过建立准确的小信号模型，我们可以更深入地了解电路的特性和性能，从而优化设计、提高效率。

希望通过本文的介绍，读者对小信号模型有了更清晰的认识，并在实际工程应用中能够灵活运用这一方法。

3.2 三种基本组态放大电路掌握三极管三种组态放大电路的工作原理； 会对放大电路的主要性能指标进行分析；了解场效应管放大电路的工作原理。

一、共发射极放大电路（一）电路的组成直流电源V CC 通过R B1、R B2、R C 、R E 使三极管获得合适的偏置，为三极管的放大作用提供必要的条件， R B1、R B2称为基极偏置电阻，R E 称为发射极电阻，R C 称为集电极负载电阻，利用R C 的降压作用，将三极管 集电极电流的变化转换成集电极电压的变化，从而实现信号的电压放大。

与R E 并联的电容C E ，称为发射极 旁路电容，用以短路交流，使R E 对放大电路的电压放大倍数不产生影响，故要求它对信号频率的容抗越小 越好，因此，在低频放大电路中ＣＥ通常也采用电解电容器。

（二）直流分析断开放大电路中的所有电容，即得到直流通路，如下图所示，此电路又称为分压偏置式工作点 稳定直 电流通路。

电路工作要求：I 1≥ (5 ~ 10)I BQ ，U BQ ≥ (5 ~ 10)U BE Q求静态工作点Q：方法1.估算稳定Q点的原理：方法2.利用戴维宁定理求IBQ（三）性能指标分析将放大电路中的C1、C2、CE短路，电源VCC短路，得到交流通路，然后将三极管用H参数小信号电路模型代入，便得到放大电路小信号电路模型如下图所示。

E1.电压放大倍数2.输入电阻二、共集电极放大电路(射极输出器、射极跟随器) （二）性能指标分析1.电压放大倍数2.输入电阻R 'L = R E // R L3.输出电阻共集电极电路特点 共集电极电路用途 1.U o 与U i 同相，具有电压跟随作用 1.高阻抗输入级 2.无电压放大作用 A u <1 2. 低阻抗输出级 3.输入电阻高；输出电阻低 3.中间隔离级例题2.电路如图所示，已知三极管的β=120，R B = 300 k Ω，r 'bb = 200 Ω，U BEQ = 0.7 V R E = R L = R s = 1 k Ω，V CC = 12V 。