12基本放大电路的三种组态

一、阻容耦合
分析：
上图多级放大电路中，第一级和第二级均采用分压 偏置放大，可自动稳定静态工作点。由于前后级之间通 过电容相连，所以各级的直流电路互不相通；每一级的 静态工作点都是相互独立的，不致相互影响，这样就给 电路的分析、设计、调试、维修带来很大的方便。
二、变压器耦合 利用变压器初次级线圈之间具有“隔直流耦合交流”的作用， 使各级放大器的工作点相互独立，而交流信号能顺利输送到 下一级，就称为变压器耦合。
共基极放大电路
1、直流电路分析
直流电源VCC经电阻Rb1、 Rb2分压，得到的电压 加到基极，当旁路电 容Cb足够大时，可认 为Rb1两端电压基本稳 定。VCC还经Rc加到VT 管的集电极，保证三 极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，从而可以使三极管 工作在放大区。 C1、C2为输入、输出耦合电容，Rb1、Rb2为基极上下偏置电阻， Rc为集电极负载电阻，Cb为基极旁路电容，RL为交流负载，Re 为发射极负反馈电阻。
3dB带宽 fL 下限截 止频率 上限截 fH 止频率 f
通频带： BW=fH–fL
二、共发射极放大电路——固定偏置
1、放大电路中元件的作用 Rb---基极偏置电阻，为基极提供偏置 电流和电压，满足发射结正偏。 RC---集电极负载电阻，为集电极提供 直流工作电压，满足集电结反偏；将 集电极电流的变化转换为集电极电压 的变化，然后传送到放大电路的输出 端。
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端 看进去的等效电阻。
输出端
uS ~
Au
Ro
输出端
uso ~
.
输出电阻的定义：
Ro =
Uo
.
RL ,
U S 0
Io
输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro越小，放 大电路带负载的能力越强，反之则差。
4. 通频带 A Am 0.7Am
放大倍数随频 率变化曲线— —幅频特性曲 线
可见，UB是由电阻和电源决定的
可认为IC不受温度变化影响了
分压偏置共发射极放大电路——工作点的稳定
交流通路
Ce为旁路电容，隔直通交，为交流信号提供通路。 基极为信号输入端，集电极为信号输出端，发射 极为输入输出信号的公共端，所以该电路叫共发 射极放大电路。
分压偏置共发射极放大电路——工作点的稳定 稳定静态工作点的过程
Uo---输出的交流信号，该信号是Ui被放大 了的信号。
二、共发射极放大电路——固定偏置
2、放大电路的直流通路 直流通路就是直流电能通过的路径。电阻，二极管，三极管都 可以通过直流，但电容是隔直流的，不能通过直流电。因此， 画直流通路时，把电容视为开路，其他电路照画就可以了。如 下图：
+VCC
Rb
第二节 共发射极放大电路
放大电路的基本概念及性能指标
一.放大的基本概念
放大电路主要用于放大微弱的电信号，输出的电压或电 流在幅度上得到了放大，这里主要讲电压放大电路。
一.放大电路的主要技术指标
1.放大倍数——表示放大器的放大能力
放大倍数是衡量放大电路对电信号放大能力的指标，常称为放大电 路的增益。主要分为电压放大倍数和电流放大倍数。
放大电路的电压和电流波形
二、共发射极放大电路——固定偏置 共发射极放大电路的主要特点 1、具有一定的电流和电压放 大能力。 2、输入和输出信号电压的相 位相反。
3、输入电阻的大小一般
4、输出电阻的大小一般
应用：共发射极放大电路用的最多，常用于电路中放大信号 电压和电流。
四. 静态工作点
1.静态——Ui=0时电路的工作状态
C2
短路
置零
短路
RL uo
二、共发射极放大电路——固定偏置
3、放大电路的交流通路
Ⅱ 理清两个主 要信号回路
ui
Ⅰ
Rb
RC RL
uo
从上述两个电流回路可知：基极和发射极为信号输入端， 集电极为信号输出端，发射极为信号公共端。因此，该电 路叫共发射极放大电路。
三、放大原理
输入交流信号vi通过电容C1的耦合送到三极管的基极和发射极。交流信号vi与直流 偏压VBEQ叠加的vBE波形如图（b），基极电流iB产生相应的变化，波形如图（c）所示 。 电流iB经放大后获得对应的集电极电流iC，如图（d）所示。集—射极电压vCE波 形与输出电流iC变化情况相反，如图（e）所示。 vCE经耦合电容C2隔离直流成分，输 出的只是放大信号的交流成分vo，波形如图（f）所示。
式 子 表 示 如 下 ：
T IC I E UE UBE I B IC
共集电极放大电路
1、直流电路分析
Vcc加到三极管VT的集电极上， 给集电极建立直流工作电压。 Vcc经Rb加到VT管的基极上，使 VT管基极有了直流偏置电压。VT 管的发射极经Re接地，Re构成了 发射极直流电流的回路。这样， VT管的各电极直流符合放大条件， VT管工作于放大状态。 C1、C2为输入、输出耦合电容， C3为电源滤波电容，RL为交流负 载。Rb为基极偏置电阻，Re为发 射极负反馈电阻。
共集电极放大电路
2、交流电路分析
VT Ui
Re
RL U0
Rb
由上图可见，基极为信号输入端，发射极为信号输出端， 集电极为输入、输出信号的公共端，因此为共集电极放大 电路。也叫射极输出器或射极跟随器。
共集电极放大电路
3、电路特点
1、只有电流放大能力，没有电压放 大能力 2、输出信号电压与输入信号电压同 相位 3、输入电阻大 4、输出电阻小。带负载能力强。 应用：常用于电路的中间级，用来实现阻抗变换。
电位器，直至万用表指示的IC电流达到要 求。
选一个阻值与之相当的固定电阻
去代替Rb和RP。
调测放大器静态工作点的方法
静态工作点的估算
（1）估算IB（ UBE 0.7V)
+VCC Rb RC
VCC UBE IB Rb VCC 0.7 Rb
VCC Rb
IB
UBE
Rb称为偏置电阻，IB 称为偏置电流。
IB
RC
IC
IE
二、共发射极放大电路——固定偏置
3、放大电路的交流通路 交流通路——就是交流信号所能流通的路径。画交流通路时：把 大电容视为短路，把直流电源视为短路，其余元件照画即可。
ui
Rb
RC RL
uo
交流通路
交流通路的画法： 将直流电源短路，将电容短路。
对交流信号(输入信号ui)
+VCC Rb C1 ui RC
由于电 源的存 在IB0
+VCC IC0
Rb C1
IB
RC
IC C 2
T
ui=0时
无信号输入时
RL IE=IB+IC
静态工作点
+VCC Rb
(IB,UBE)
RC
IB
C1
I C C2
T ( IC,UCE )
UBE
R UCE L
(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入输出特性曲 线上的一个点称为静态工作点。
（1）电压放大倍数定义为: （2）电流放大倍数定义为:
AU=UO/UI AI=IO/II
一.放大电路的主要技术指标
增益：放大倍数用对数表示就是增益，用G表示
主要性能指标
电压放大倍数 电 压 增 益 电流放大倍数 电 流 增 益 功率放大倍数 功 率 增 益
A UO U I U
GU 20log A U
设温度T升高，使I C 增大，因I C ≈I E
所以IE也增大，这时发射极电位
UE=Ie Re随之增加。由于基极电位 UB固定不变的，三极管基-射极之间
的电压（U BE =U B -U E ）必然减小，
由三极管输入特性可知，听将会引 起IB减小，IB减小就限制了IC、IE升
高，上述电路的工作点稳定过程用
应用：常用于频率较高的放大、振荡电路。
第四节
多级放大电路
多级放大器简述 一般情况下，放大器的输入信号都很微弱，为推动负 载工作，必须由多级放大电路对微弱信号进行连续放大， 常用的有电压放大和功率放大电路。 由两级或两级以上的放大电路连续对同一信号放大的电路 叫——————多级放大电路 在多级放大电路中，每一个放大电路叫一级，级与级 间的连接方式叫极间耦合，对极间耦合的基本要求是：① 耦合电路对前、后级的静态工作点不起影响；②不引起信 号失真；③尽量减少信号电压在耦合电路上的损失。 在多级放大电路中，常用的耦合方式有阻容耦合、直 接耦合和变压器耦合三种。
放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管
工作在线性区，以保证信号不失真。
IB
为什么要设置 静态工作点？
IC
IB
Q UBE UBE
IC
Q
IB
UCE UCE
静态工作点的测量与调整
选取一只定值电阻和一只电位器，
串联后接入电路用以代替偏流电阻Rb。
将万用表置于电流挡，然后串接
在集电极回路。
接通调试电路电源，缓慢地调节
共基极放大电路
2、交流电路分析
由上图可见，发射极为信号输入端，集电极为信号输出端， 基极为输入、输出信号的公共端，因此是共基极放大电路。
共基极放大电路
3、电路特点
1、电流放大倍数小于1，所以没有电 流放大作用。 2、电压放大倍数远大于1，所以有较 高的电压放大能力。 3、输出信号电压与输入信号电压同 相位 4、输入电阻小 5、输出电阻大。带负载能力差。 6、优点是 高频特性好
分压偏置共发射极放大电路——工作点的稳定
直流分析
直 流 通 路
可以看出：I1=IB+I2
那么
则：
I1 I 2，两电阻视为串联分压， Rb 2 UB VCC Rb1 Rb 2
IB很小
引入发射极电阻Re后，
UBE=UB-UE=UB-IERe 那么
IC I E
U B U BE U B Re Re
（2）估算UCE、IC
+VCC
Rb
RC
IC UCE
IC= IB
U CE VCC I C RC
分压偏置共发射极放大电路——工作点的稳定 1、放大电路静态工作点不稳定的原因 （1）温度影响 （2）电源电压波动 （3）元件参数改变 2、元件的作用 Rb1——基极上偏置电阻 Rb2——基极下偏置电阻 Rc——集电极负载电阻 Re——发射极负反馈电阻 C1——输入隔直耦合电容 C2——输出隔直耦合电容 Ce—发射极交流旁路电容
缺点：变压器体积大，重量大，本身消耗能量，不能适应 电子电路小型化要求。 优点：能实现交流信号的耦合，对直流成分起到隔离作用， 基本没有温漂现象，还可实现阻抗的变换。
三．直接耦合 直接耦合放大器前后级之间没有隔直流的耦合电容或变压器， 因此适用于放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号。
缺点：①前后级静态工作点相互影响②有零点漂移。这样 会使得电路设计困难，还要加入抑制零漂的元件或电路。 优点：不但能耦合交流信号，还能耦合直流信号，并且缓慢 变化的交流信号也能实现耦合。电路便于小型化，集成化， 常把这种电路做在集成块内部。
C1---输入耦合电容，起耦合信号的作用，可以让交流信号通过， 而隔断直流，又叫隔直耦合电容。
C2---输出耦合电容，起耦合信号的作用，可以让交流信号通过， 而隔断直流，又叫隔直耦合电容。
二、共发射极放大电路——固定偏置
1、放大电路中元件的作用 V---是一只NPN三极管，工作在放大 状态，接成共发射极放大器电路， 对输入的交流信号具有放大作用。 VCC---为直流供电电源，给放大电路 提供工作电压和电流。 Ui---提供交流信号的信号源
AI I O I I
GI 20log AI
AP P P O I
GP 20log AP
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看 进去的等效电阻
RS
uS ~ ui
iiwenku.baidu.com
Ri 输入电阻：
Au
输出端
Ri=ui / ii
信号源 输入端
一般来说， Ri越大越好。
（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。 （2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。