电工学第八章 基本放大电路
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基本放大电路-课件
EXIT
模拟电子技术
一、特点及主要技术指标
特点
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功
率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电
无
流。 管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，
锡 职
带载能力要强。
业
技
术 学
主要技术指标
院
（1）最大输出功率Pom ：在电路参数确定的情况下负载
可能获得的最大交流功率。
T2 +
uo
–
优点：具有良好的低 频特性，可以放大缓慢 变化的信号；无大电容 和电感，容易集成。
缺点：静态工作点相 互影响，分析、计算、 设计较复杂；存在零 点漂移。
EXIT
模拟电子技术
2.阻容耦合
优点：直流通路是相互独
+Vcc 立的，电路的分析、计算
无 锡 职 业 技 术 学 院
Rb11 C1
Rs
EXIT
模拟电子技术
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。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
截止失真
无 锡 职 业 技 术 学 院
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的 表现形式，与NPN管正好相反。
EXIT
模拟电子技术
四、放大电路的动态参数
1.交流通路
交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：
（2）转换效率 ：最大输出功率与电源提供的功率之比，
即
= Pom / PV
EXIT
模拟电子技术
思考题1：功率放大电路与前面介绍的电
压放大电路有本质上的区别吗？
无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同
之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路
基本放大电路
功率放大器电路实物图(12张)功放电路和前面介绍的基本放大电路都是能量转换电路，从能量控制的角度来 看，功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是，从完成任务的角度和对电路的要求来看，它们之间有 着很大的差别。低频电压是在小信号状态下工作，动态工作点摆动范围小，非线性失真小，因此可用微变等效电 路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标，一般不考虑输出功率。而功率放大电路是在大 信号情况下工作，具有动态工作范围大的特点，通常只能采用图解法分析，而分析的主要性能指标是输出功率和 效率。
具有足够大的输出功率
为了获得尽可能大的功率输出，要求功放管工作在接近“极限运用”的状态。选管子时应考虑管子的三个极 限参数能小
功放工作在大信号状态下，不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增 大而越发严重。技术上常常对电声设备要求其非线性失真尽量小，最好不发生失真。而在控制电动机和继电器等 方面，则要求以输出较大功率为主，对非线性失真的要求不是太高。
前级功放 其主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后，再输出到后级放大器。 后级功放 其对前级放大器送出的信号进行不失真放大，以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外，还设计有各种 保护电路，如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场合 采用。 合并式放大器 将前级放大器和后级放大器合并为一台功放，兼有前二者的功能，通常所说的放大器都是合并式的，应用范 围较广。
功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率，而功率是电压与电流的乘积，因此功放电路不但要有足够大 的输出电压，而且还应有足够大的输出电流。因此，对功放电路具有以下几点要求。
效率尽可能高
功放是以输出功率为主要任务的放大电路。由于输出功率较大，造成直流电源消耗的功率也大，效率的问题 突显。在允许的失真范围内，期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外，应尽量减小其损耗，首先应考虑尽 量提高管子的工作效率。
电工电子技术基础课件：基本放大电路
输出回路波形
原因：静态工作点位置太高靠近饱和区
消除截止失真的方法 ：增大基极偏置电阻
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基本放大电路——图解分析
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基本放大电路——图解分析
放大电路要不失真地放大信号，必须 ①要有一个合适的静态工作点，位置大致应选在交流 负载线的中间位置附近； ②输入信号的幅值不能太大，以避免放大电路的动态工作 范围超出特性曲线的线性范围。 图解法主要用来分析大信号输出的功率放大电路。
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基本放大电路——放大电路的分析
直流通路和交流通路 直流通路 将放大电路的交流电压信号短路，耦合电容开
路所得到的电路。 在直流通路中分析计算流 过晶体管的电流和晶体管两端 的电压，这两个量值决定了晶 体管输出特性电压和电流坐标 平面上的一个点，常常称为静 态工作点(Q点)。
12 0.6 300 103
A 0.038mA 38μA
ICQ IBQ 1.9mA
UCEQ UCC ICQRC （12 1.9 4）V 4.4V
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基本放大电路——放大电路的分析
[例题]求图示电路静态工作点
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基本放大电路——放大电路的分析
7.1放大电路的组成及其性能指标
一、放大电路的作用与组成 放大的基本要求是使得放大后输出信号的幅度是输入信号幅
度的倍数，而输出信号的变化规律还保持和输入信号一样。
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基本放大电路——放大电路的组成及其性能指标
信号源表示信号来源(如话筒)，它由电压源uS和内阻RS表示； 放大电路由核心放大器件（如晶体管）和电阻电容等组成； 直流电源表示给放大电路提供工作条件的电源，它和电阻元件 配合使放大器件工作在合适的工作状态； 负载电阻RL代表放大结果所提供给的对象（如扬声器）。
《基本放大电路》PPT课件
80 A 4
M 60 A
3
Q
40 A
2
1
IB＝ 20A
O
4 8 12 16
N
Uce / V (d)
2六020年11图月2181日.星2.期2 放大电路输出回路图解
22
因左、右侧两部分共同组成了一个整体电路，流过同一
电流，即IC=I′C；AB端又是同一电压Uce=U′ce，将图 11.2. 2（b）和图 11.2.2（c）合在一起，构成图 11.2.2（d）。
2020年11月28日星期
21
六
IC A
IC′
＋
4
IC / mA
c
b
Uce
e
Rc
3
Uc′e
2
UCC
1
80 A 60 A 40 A
IB＝ 20A
－
0
4 8 12 16
B Uce / V
I′C / mA
(a)
4 UCC
M 3
Rc
2
1
O
4 8 12
Uc′e / V
(c)
UCC N 20
IC / mA
(b)
点。 根据直流通路可以估算出放大器的静态工作点。以图 11.2.1 为例，先估算
基极电流IB，再估算其它值。计算公式有
2020年11月28日星期
17
六
＋UCC IC
Rb
Rc
C2
C1
IB
＋
＋UBE － UCERL－2六020年11月28图日星1期1.2.1 单管放大电路
18
IB
U CC U BE RB
2020年11月28日星期
11
基本放大电路【PPT课件】PPT课件
UE RE IE
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。
C2
IC RL
CE
uo
作用。
分压式偏置电路
41
1. 保持基极对地的静态电位UB基本
+EC 固定,即IB1>>IBQ
ui
RB1 C1
RB2 IB2
IBR1 C IB
UE RE IE
C2
IC RL
CE
分压式偏置电路
UB
I B2 RB2
R B2 R B1 R B2
EC
2. 发射极保持有足够大的电流负反 馈,即UE>>UBE
Ku
uo ui
R
' L
rbe
34
负号表示共射极放大电路中,输出电压 与输入电压位相相反。
上式表示:增加晶体三极管的电流放大 系数β和输出端的总负载电阻RL以及减小晶 体三极管的输入电阻rbe,都可以在一定程度上 提高放大器的电压放大倍数。
但由于rbe和β都与晶体管的静态工作 电流有关,所以放大倍数实际上还是与静态工 作电流有密切关系。当输出端开路(即RL未接 入,空载)时,Ku比接RL时高。可见,负载电阻RL 愈小,则电压放大倍数愈低。
集电极电流iC中的直流
成分不能到达负载RL。
但其交流成分iC,除了通
过RC和EC构成的支路 外,还通过由C2和RL组
ui
成的支路。对交流信号
而言,电容和直流电源均
可视为短路,因此可画出
放大器带负载时的交流
通路,
交流通路
uo
RB
RC RL
23
交流负载线:由 交流通路可以看到,输出 电压uo实际上加于 R’L 上, R’L就是放大器交流 通路的等效负载,简称交 流负载,为 RC//RL。
基本放大电路知识点总结
基本放大电路知识点总结一、放大电路的基本概念1. 信号放大：放大电路的主要功能是对输入信号进行放大，使其具有足够的幅度以便驱动后续的电路或设备。
放大电路通常包括一个放大器，通过调节放大器的增益可以实现对输入信号的放大。
2. 增益：放大电路的增益是指输出信号幅度与输入信号幅度的比值，通常以分贝（dB）为单位表示。
增益可以是固定的，也可以是可调节的，根据不同的应用需求选择不同的增益。
二、放大电路的基本分类放大电路根据其工作原理和应用场景可以分为很多种类，常见的有以下几种：1. 电压放大电路：用于放大输入信号的电压幅度，常用于音频放大器、视频放大器等。
2. 电流放大电路：用于放大输入信号的电流幅度，常用于传感器信号放大等应用。
3. 混频放大电路：用于将多个信号进行混频并进行放大，常用于通信系统和雷达系统中。
4. 功率放大电路：用于放大信号的功率，通常用于驱动大功率负载或输出功率放大器中。
三、放大电路的基本组成元件放大电路通常由以下几个基本组成元件构成：1. 放大器：是放大电路的核心元件，是用来放大输入信号的。
通常有很多种类型的放大器，如运放、三极管、场效应管等。
2. 输入电阻：用来限制输入信号对放大器的影响，通常越大越好。
3. 输出电阻：用来限制输出信号对后级电路的影响，通常越小越好。
4. 耦合元件：用来将输入信号耦合到放大器或将放大后的信号耦合到后级电路中。
四、放大电路的基本性能指标1. 增益：已经在前面提到过，增益是放大电路的一个重要性能指标。
2. 带宽：指放大电路能够有效放大的频率范围，在通信领域中，常用3dB带宽来表示放大电路的带宽。
3. 输入输出阻抗：输入输出阻抗分别表示放大电路的输入端和输出端的阻抗大小，通常要尽量匹配信号源和负载的阻抗以获得最好的信号传输效果。
4. 失真度：表示输出信号与输入信号之间的差异程度，通常分为非线性失真和谐波失真两种。
五、放大电路常用的电路拓扑结构1. 电压放大器：最简单的放大电路，通过对输入端和输出端加上适当的电路连接可以实现对输入信号的电压放大。
基本放大电路及其应用精品PPT课件
BW=fH fL
BW越宽，说明电路对信号频 率变化的适应能力越强
L M Ma
8
放大电路的通频带由输入信号的频带来确
定,为了不失真地放大信号,要求放大电路
的通频带应大于信号的频带.如果放大电路
的通频带小于信号的频带,由于信号低频段
或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信
号不能重现原来的形状,也就是输出信号产
ii + u-s
Rs
+
iO +
uo
uot
RL RL Ro
Ro
(uot uo
1)RL
Ri u-ot
放大 电路
Ro
RL
Ro越小,uo受RL的影响就越小. uo 若Ro 0, uo uot, 恒压输出.
- 所以Ro表示放大电路带负载
能力的大小.
L M Ma
5
输出电阻求法: 负载RL断路,去除电路中的独立源,保留其内阻,保留受控 源,在输出端外加一电压u,得出对应的电流i,则:
Uo
3KW
L M Ma
14
各元件的作用:
1、晶体三极管：具有电流放大作用，工作在放大
区时iC=βiB。 2、 UCC ， Rb ,Rc：构成了直流偏置电路，为电路提
供合适的静态工作点，使三极管工作在放大区。
•
3、输入信号源U：i 为电路提供交流输入信号，一般 是将非电量变为电量的换能器。 如各种传感器，将 声音变换为电信号的话筒，将图像变换为电信号的 摄像管等。
频率的关系, 称为相频特性;
幅频特性与相频特性总称为放大电路的频率特
性或频率响应.
L M Ma
7
•一 般 情 况 下 , 地 中 频 段 的 放 大倍数不变,用Aum表示,在低 频段和高频段的放大倍数都
BW越宽，说明电路对信号频 率变化的适应能力越强
L M Ma
8
放大电路的通频带由输入信号的频带来确
定,为了不失真地放大信号,要求放大电路
的通频带应大于信号的频带.如果放大电路
的通频带小于信号的频带,由于信号低频段
或高频段的放大倍数下降过多,放大后的信
号不能重现原来的形状,也就是输出信号产
ii + u-s
Rs
+
iO +
uo
uot
RL RL Ro
Ro
(uot uo
1)RL
Ri u-ot
放大 电路
Ro
RL
Ro越小,uo受RL的影响就越小. uo 若Ro 0, uo uot, 恒压输出.
- 所以Ro表示放大电路带负载
能力的大小.
L M Ma
5
输出电阻求法: 负载RL断路,去除电路中的独立源,保留其内阻,保留受控 源,在输出端外加一电压u,得出对应的电流i,则:
Uo
3KW
L M Ma
14
各元件的作用:
1、晶体三极管：具有电流放大作用，工作在放大
区时iC=βiB。 2、 UCC ， Rb ,Rc：构成了直流偏置电路，为电路提
供合适的静态工作点，使三极管工作在放大区。
•
3、输入信号源U：i 为电路提供交流输入信号，一般 是将非电量变为电量的换能器。 如各种传感器，将 声音变换为电信号的话筒，将图像变换为电信号的 摄像管等。
频率的关系, 称为相频特性;
幅频特性与相频特性总称为放大电路的频率特
性或频率响应.
L M Ma
7
•一 般 情 况 下 , 地 中 频 段 的 放 大倍数不变,用Aum表示,在低 频段和高频段的放大倍数都
基本放大电路
第二章 基本放大电路2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标 2.1.1 放大的概念以扩音机为例说明一下问题： 如图2.1.1所示：一、 放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
二、 电子电路放大的基本特征是功率放大。
三、 放大电路组成的必要条件是存在能够控制能量的元件，即有源元件。
四、 放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
五、 放大电路的测试信号为正弦波，因为任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号的叠加。
2.1.2 放大电路的性能指标一、 放大电路示意图：（图2.1.2）任何一个放大电路都可以看成一个两端口网络，解释放大电路作为负载相当于一个电阻，作为前级相当于电源。
二、 放大倍数i u uu U U A A 0== i i ii I I A A 0== i ui I U A 0= iiu U I A 0= 注： （1）在实测时，只有在不失真的情况下才有意义。
（2）当输入信号为缓慢变化量或直流变化量时，输入、输出量都用△表示，如：I u ∆、I i ∆。
三、 输入电阻 iii I U R =四、 输出电阻 （图2.1.3） L R U U R ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=10'00，0U 与0U '分别代表空载和带负载时的输出电压的有效值。
解释输入、输出电阻在多级放大电路中的作用。
五、 通频带（图2.1.4）1． 通频带产生原因：放大电路中存在电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件。
2． 通频带的定义：L H bw f f f -= 上限截止频率、下限截止频率。
3． 通频带的意义：用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
4． 通频带的宽窄根据实际情况而定。
六、 非线性失真系数1． 产生原因：放大器件具有非线性特性，线性放大范围有一定的限度，当输入信号幅度超过一定值后，输出电压将会产生非线性失真。
2． 定义：输出波形中的谐波成分总量与基波成分之比，+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=213212A A A A D七、 最大不失真输出电压1． 定义：当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。
基本放大电路图教学课件PPT
• (b) Use Multi-sim to verify your results in part (a).
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射－共基放大电路的交流通路 5 共集－共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式：
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻： • ⑷.FET恒流源电路：
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
＋
Rs
－
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点：
• ⑴.无电压放大作用； • ⑵.有电流放大能力；
• ⑶.Ri 较大； • ⑷.Ro较小；
• ⑸.输出跟隨输入改变；
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射－共基放大电路的交流通路 5 共集－共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式：
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻： • ⑷.FET恒流源电路：
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
＋
Rs
－
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点：
• ⑴.无电压放大作用； • ⑵.有电流放大能力；
• ⑶.Ri 较大； • ⑷.Ro较小；
• ⑸.输出跟隨输入改变；
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
放大电路基础--可编辑全文
只能在不失真的前提下求得。
2.2 放大电路的分析
2）放大电路的输入电阻 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说是一个负载，可用一 个电阻等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输 入电阻，如图2.2.6所示。
输入电阻ri的计算式为 输入电阻是对交流信号而言的，是动态电阻。
2.2 放大电路的分析
低频小功率晶体管的输入电阻常用下式估算。
式中，IE是发射极电流的静态值。rbe通常为几百欧到几千 欧，在手册中常用hie表示。
2）输出回路的微变等效电路 晶体管的输出特性曲线族见图2.2.3（b）。在放大区，它 是一组近似与横轴平行、等距的直线。当uCE为常数时，令ΔiC 和ΔiB比值为β，即
β为晶体管的交流放大系数。在小信号输入情况下，β是一 常数，由它确定控制的关系，即ic=βib。因此，晶体管的输出 电路可以用一个电流控制电流源来代替，见图2.2.4。β值通常 为20～200，在手册中常用hfe表示。
（2）直接耦合。这就是前后级间直接耦合，因此各级的静 态工作点彼此独立计算；改变匝数比，可进行最佳阻抗匹配， 得到最大输出功率；常用在功率放大场合或需要电压隔离的场 合，如功率放大器、晶闸管触发电路等。
（3）变压器耦合。用变压器构成级间耦合电路的称为变压 器耦合。由于变压器体积与质量较大，成本较高，所以变压器 耦合在放大电路中的应用较少。
2.1 放大电路的组成和工作原理
(3)集电极电阻Rc。 集电极电阻Rc的主要作用是将集电极电流的变化转化为电压 变化，以实现电压放大。Rc值一般为几千欧到几十千欧。 (4)基极偏置电阻Rb。 Rb有两个作用：一是在电源UCC一定时，基极电流IB的大小取决 于基极电阻Rb，即调节Rb的大小可提供合适的直流工作状态； 二是防止交流信号被电源UCC短路，而加不到晶体管的发射结上。 Rb的值通常为几百欧到几千欧。 (5)耦合电容C1、C2。 C1、C2也称为隔直电容，具有隔离直流、传递交流的作用。
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RL RC//RL
返回
(3)电压放大倍数的计算
•
•
Ui I b rbe
•
•
•
UoIcRL IbRL
式中 RL RC//RL 则放大电路的电压放大倍数
•
Au
U0
•
Ui
R' L rbe
输出端开路时(未接RL)
Au
RC rbe
结 论
❖ Au与β、rbe和并联电阻 有关；
❖负载电阻RL越小，放大倍数越小； ❖ 输入电压与输出电压相位相反。
返回
放大电路可分为静态和动态两种情况来分析。
动态：输入端加上输入信号时，放大电路的工作状态。
❖ 此时，电路中电流和电压值是直流和交流分量叠加。 ❖ iB、iC、iE、uBE和uCE，称为动态值（直流分量和交流 分量的叠加） ❖ 对放大电路的动态分析就是采用放大电路的交流通道， 确定电压放大倍数Au，输入电阻ri，输出电阻ro等。 ❖ 动态分析方法：微变等效电路法和图解法 直流通道——只考虑直流信号的分电路。 交流通道——只考虑交流信号的分电路。
步骤： ❖ 用估算法确定IB； ❖ 由输出特性曲线确定IC和UCE。
由 U CE U CC ICR C 得
IC=0时， UCEUCC
UCE=0时，I C
U CC RC
返回
(1)输入输出特性曲线
如下图所示，(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对 应于输入输出特性曲线上的一个点，称为静态工
0.0m 4 A40A
IC IB
3.750.04
1.5mA
U CE U CC ICR C
1 2 1.5 1 0 34 130
6V
返回
2、用图解法确定各静态值
非线性电路的一种分析方法。 方法：
RC的直流负载线与晶体管的某一条（由IB确定）输
出特性曲线的交点Q，称为放大电路的静态工作点，由
它确定放大电路的电压和电流的静态值。
电工学第八章 基本放大电路
目录
8.1 共发射极放大电路的组成 8.2 共发射极放大电路的分析 8.3 静态工作点的稳定 8.4 射极输出器 8.5 差分放大电路(自学) 8.6 互补对称功率放大电路(自学) 8.7 场效晶体管及其放大电路(自学)
8.1 共发射极放大电路的组成
放大电路的目的是将微弱变化的电信号转换 为较强的电信号。 放大电路实现放大的条件： ❖ 晶体管必须偏置在放大区：
0
6
Q1 IB = 20μA
IB
=
0 UCE
UCC (V)
点 有:
IB = 40μA IC = 1.5mA
基极电流IB不同，静态工作
UCE= 6V
点在负载线上位置也不同。
返回
8.2.2 动态分析
当放大电路有输入信号时，三极管的各个电 流和电压都含有直流分量和交流分量。
动态分析就是在静态值确定之后分析信号的 传输情况，只考虑电流和电压的交流分量。
发射结正偏，集电结反偏。 ❖ 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 ❖ 输入回路将变化的电压转换为变化的基极电流。 ❖ 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电 极电压，经电容滤波只输出交流信号。
返回
RB C1
+UCC RC iC C2
ui
iB
uo
iE
共发射极基本交流放大电路
返回
其 IB——直流分量 中 ib——交流分量
ui
❖ 交流耦合作用
RC iB
+UCC iC C2
uo iE
——能使交流信号 顺利通过。
共发射极基本交流放大电路
返回
RB C1
+UCC RC iC C2
ui
iB
uo
iE
说明： 共发射极基本交流放大电路
❖ iB，iC和iE表示的电流是直流和交流的叠加。 ❖ 输入电路中交流部分由ui提供，直流部分由UCC提供
(1) 电容C1隔离交流输入ui处混有的直流信号； (2) 三极管对交直流叠加信号进行放大； (3) C2将放大后的直流部分隔离，只输出交流部分
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8.2 共发射极放大电路的分析
放大电路可分为静态和动态两种情况来分析。 静态：输入端未加输入信号时，放大电路的工作状态。 ❖ 此时，电路中电流和电压值都是直流的。 ❖ IB、IC、IE、UBE和UCE，称为静态值（直流分量）。 ❖ 对放大电路的静态分析就是采用放大电路的直流通 道，确定如上的静态值。 ❖ 静态分析方法：估算法和图解法
（1）作直流负载线；（2）求静态值。
IC (mA)
U CC
RC 3
1.5
0
6
[解]（1）作直流负载线
IB = 100μA
IB = 80μA
IB = 60μA
IB = 40μA
IB = 20μA
IB
=
0 UCE
UCC (V)
根据 U CE U CC ICR C
IC=0时，
UCE UCC 1V 2
UCE=0时，
注意：ri和rbe的区别？
ri：放大电路的输入电阻； rbe：三极管的输入电阻；
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(5)放大电路输出电阻的计算
对于负载而言，放大电路相当于信号源，其内 阻就是放大电路的输出电阻ro，它也是动态电阻。 放大电路的输出电阻如果较大： ❖信号源内阻较大；
❖信号源内阻分压较大； ❖负载变化时，输出电压变化较大； ❖放大电路带负载能力较差。 因此，通常希望放大电路输出电阻越小越好。
对输入的小交流信号而言，
IB
Q
三极管相当于电阻rbe，表示输 入特性。
UBE UBE
输入特性曲线
rbeuiB BEUCEuibbeUCE
即：晶体管基极与发射极之
间可用rbe等效代替。
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对于低频小功率晶体管的输入电阻估算为：
rbe20( 0)(1)2IE((6m m))A V
式中：
IE ：发射极电流的静态值; IE(1)IBIC
iB——交直流分量叠加 ui——输入电压(交流信号)
uo——输出电压(交流信号)
UCC——输入电压(直流信号)
C1、C2——输入、输出耦合电容或隔直电容 RB——限流电阻 RC——转换电阻
将电流的变化转换为电压的变换
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(1)三极管T的作用
三极管是放大元件， 利用它的电流放大作 用，在集电极电路获 得放大的电流IC，该 电流受输入信号的控 制。
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(3)集电极负载电阻RC作用
集电极电阻RC的 作用是将变化的电 流转变为变化的电 压,以实现电压放大 。
RB C1
U CE U CC R CIC ui
RC iB
+UCC iC C2
uo iE
其中，UCC和RC 固定不变，则UCE 的变化要依赖于IC 的变化。
共发射极基本交流放大电路
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(4)基极电阻RB的作用
②集电极电流
IC IB
③集-射极电压
U CE U CC R CIC
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例1：已知UCC=12V, RC=4kΩ, RB=300kΩ,
β=37.5 , 试求放大电路的静态值。
[解]
RB
根据直流通道可得出
RC IB B
+ UBE-
+UCC IC
+
C
T UCE E-
IBUCC RBUBEURCBC
12 300103
00(1)26(mV)
IE(mA)
20 0(13.75) 2(6mV)0.8k 5 1.54(mA)
并联电阻： R L R C/R /L2K
则电压放大倍数： AuR rbL'e3.7 50.2 85 8.8 24返回
(4)放大电路输入电阻的计算
放大电路对信号源来说，是一个负载，可用一个
电阻等效代替，这个电阻是信号源的负载电阻，也
作点Q。IB
IC
Q
IBQ
Q
ICQ
UBE
UBEQ 输入输出特性曲线
UCEQ
UCE 返回
(2)直流负载线
I UCC
C
RC
由
U CE U CC ICR C
Q
IB
UCC
UCE
IC=0时， UCEUCC
UCE=0时，
IC
U CC RC
返回
例2：已知UCC=12V,RC=4kΩ,RB=300kΩ,β=37.5。
β：晶体管的放大倍数； rbe：输入电阻。
其值一般为1000欧左右，正负不会超过300欧。
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(2)输出特性曲线 ——在线性工作区是一族平行直线。
放大系数：
iC
IC iC
IB UCE ib UCE
iC
ib 则： ic ib
输出端相当于一个受
uCE ib控制的电流源。
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输出端还等效并联一个大电阻rce。
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8.2.1 静态分析
直流通道——将电路中的隔直电容C1、C2开路。
+UCC
+UCC
RB C1
RC
C2
iC
RB
RC IC
IB
ui
iB
uo
iE
T
UCE
共发射极基本交流放大电路
直流通道的简化电路 返回
1、用估算法确定各静态值
①基极电流 当UBE << UCC时
IB
UCCUBE RB
IB
U CC RB
ICU RC CC411203 3mA
可在图上作出直流负载线。
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（2）求静态值
①由估算法确定基极电流IB