第二章基本放大器2.2單管共射放大電路的工作原理2.3放大電路的圖解分析法2.4放大電路的模型分析法2.5共集和共基放大電路及BJT電流源電路2.6多級放大電路2.7BJT放大電路的頻率響應2.1放大電路的基本概念及性能指標2.1放大電路的基本概念及性能指標

一.放大的基本概念

放大——把微弱的電信號的幅度放大。一個微弱的電信號通過放大器后，輸出電壓或電流的幅得到了放大，但它隨時間變化的規律不能變，即不失真。二.放大電路的主要技術指標1.放大倍數——表示放大器的放大能力

根據放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求，放大器可分為四種類型，所以有四種放大倍數的定義。（1）電壓放大倍數定義為:AU=uo/ui（2）電流放大倍數定義為:AI=io/ii

（3）互阻增益定義為:Ar=uo/ii（4）互導增益定義為:Ag=io/ui2.輸入電阻Ri——從放大電路輸入端看進去的等效電阻Ri=ui/ii一般來說，Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，從信號源索取的電流越小。（2）當信號源有內阻時，Ri越大，ui就越接近uS。3.輸出電阻Ro——從放大電路輸出端看進去的等效電阻

輸出電阻是表明放大電路帶負載能力的，Ro越小，放大電路帶負載的能力越強，反之則差。

輸出電阻的定義：4.通頻帶fAAm0.7AmfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：fbw=fH–fL放大倍數隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線3dB帶寬2.2單管共射放大電路的工作原理一．三極管的放大原理三極管工作在放大區：發射結正偏，集電結反偏。→△UCE（-△IC×Rc）放大原理：→△UBE→△IB→△IC（b△IB）電壓放大倍數：→uo

ui放大元件iC=iB，工作在放大區，要保證集電結反偏，發射結正偏。二.單管共射極放大電路的結構及各元件的作用各元件作用：使發射結正偏，并提供適當的靜IB和UBE。基極電源與基極電阻集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結反偏。集電極電阻RC，將變化的電流轉變為變化的電壓。耦合電容：電解電容，有極性，大小為10

F~50

F作用：隔直通交隔離輸入輸出與電路直流的聯系，同時能使信號順利輸入輸出。++各元件作用：基本放大電路的習慣畫法1.靜態工作點——Ui=0時電路的工作狀態

三.靜態工作點ui=0時由于電源的存在，電路中存在一組直流量。ICIEIB+UBE-+UCE-為什么要設置靜態工作點？由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分別對應于輸入、輸出特性曲線上的一個點，所以稱為靜態工作點。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB

放大電路建立正確的靜態工作點，是為了使三極管工作在線性區，以保證信號不失真。開路畫出放大電路的直流通路

2.靜態工作點的估算

將交流電壓源短路，將電容開路。直流通路的畫法：開路畫直流通路：Rb稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。用估算法分析放大器的靜態工作點（IB、UBE、IC、UCE）IC=

IB例：用估算法計算靜態工作點。已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，

=37.5。解：請注意電路中IB和IC的數量級一.用圖解法分析放大器的靜態工作點UCE=VCC–ICRCVCCICUCE直流負載線由估算法求出IB，IB對應的輸出特性與直流負載線的交點就是工作點QQIB靜態UCE靜態IC2.3放大電路的圖解分析法iBuBEQuiibic1.交流放大原理（設輸出空載）假設在靜態工作點的基礎上，輸入一微小的正弦信號uiib靜態工作點二.用圖解法分析放大器的動態工作情況iCiCEuce注意：uce與ui反相！uiiBiCuCEuo各點波形uo比ui幅度放大且相位相反工作原理演示結論：（1）放大電路中的信號是交直流共存，可表示成：雖然交流量可正負變化，但瞬時量方向始終不變（2）輸出uo與輸入ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuot對交流信號(輸入信號ui)2.放大器的交流通路交流通路——分析動態工作情況交流通路的畫法：

將直流電壓源短路，將電容短路。短路短路置零交流通路3.交流負載線輸出端接入負載RL：不影響Q影響動態！交流負載線ic其中：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL交流量ic和uce有如下關系：即：交流負載線的斜率為：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL或ic=（-1/RL）uce交流負載線的作法：①斜率為-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②經過Q點。

交流負載線的作法：iCiCEVCCQIB交流負載線直流負載線①斜率為-1/R'L。（R'L=RL∥Rc）②經過Q點。

注意：（1）交流負載線是有交流輸入信號時工作點的運動軌跡。

（2）空載時，交流負載線與直流負載線重合。iCuCEuo可輸出的最大不失真信號（1）合適的靜態工作點ib4．非線性失真與Q的關系iCuCEuo（2）Q點過低→信號進入截止區稱為截止失真信號波形iCuCEuo（3）Q點過高→信號進入飽和區稱為飽和失真信號波形動畫演示截止失真和飽和失真統稱“非線性失真”EWB演示——放大器的飽和與截止失真2.4放大電路的交流模型分析法思路：將非線性的BJT等效成一個線性電路條件：交流小信號1、三極管的h參數等效電路一.三極管的共射低頻h參數模型根據網絡參數理論：求變化量：在小信號情況下：各h參數的物理意義：iBuBE

uBE

iB——輸出端交流短路時的輸入電阻，用rbe表示。——輸入端開路時的電壓反饋系數，用μr表示。iBuBE

uBE

uCE

iC

iBiCuCE——輸出端交流短路時的電流放大系數，用β表示。——輸入端開路時的輸出電導，用1/rce表示。iCuCEiCuCE該式可寫為：由此畫出三極管的h參數等效電路：2、簡化的h參數等效電路（1）μr＜10-3，忽略。（2）rce＞105，忽略。得三極管簡化的h參數等效電路。3、rbe的計算：由PN結的電流公式：（常溫下）其中：rbb’=200Ω所以：二.放大器的交流分析1.畫出放大器的微變等效電路動畫演示（1）畫出放大器的交流通路（2）將交流通路中的三極管用h參數等效電路代替2、電壓放大倍數的計算：負載電阻越小，放大倍數越小。電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。3、輸入電阻的計算：根據輸入電阻的定義：定義：當信號源有內阻時：由圖知：所以：所以：4、輸出電阻的計算：根據定義：0+-例2.4.1共射放大電路如圖所示。設：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。1、試求電路的靜態工作點Q。解：2、估算電路的電壓放大倍數、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。解：畫微變等效電路Ri=rbe//Rb≈rbe=993ΩRo=Rc=3kΩ

3.若輸出電壓的波形出現如下失真，是截止還是飽和失真？應調節哪個元件？如何調節？解：為截止失真。應減小Rb。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態工作點由UBE、

和ICEO決定，這三個參數隨溫度而變化。Q變UBE

ICEO變T變IC變三.靜態工作點的穩定1.溫度對靜態工作點的影響1、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC2、溫度對

值及ICEO的影響T

、ICEOICiCuCEQQ′溫度上升時，輸出特性曲線上移，造成Q點上移。總之：TIC動畫演示I1I2IB2.靜態工作點穩定的放大器選I2=（5~10）IB∴I1

I2ICIE（1）結構及工作原理靜態工作點穩定過程：TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB穩定IB由輸入特性曲線演示I1I2IBICIE（2）直流通道及靜態工作點估算:IB=IC/

UCE=VCC-ICRC-IEReIC

IE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

電容開路,畫出直流通道將電容短路,直流電源短路，畫出電路的交流小信號等效電路（3）動態分析：電壓放大倍數：RL=RC//RL輸入電阻：輸出電阻：思考：若在Re兩端并電容Ce會對Au、Ri、Ro有什么影響？一.共集電極放大電路1.結構：2.5共集和共基放大電路、電流源2.直流通道及靜態工作點分析：IBIEUBEUCE3.動態分析（1）交流通道及微變等效電路（2）電壓放大倍數：（2）輸入電阻3、輸出電阻射極輸出器的特點：電壓放大倍數=1，輸入阻抗高，輸出阻抗小。演示：射極輸出器的應用1、放在多級放大器的輸入端，提高整個放大器的輸入電阻。2、放在多級放大器的輸出端，減小整個放大器的輸出電阻。2、放在兩級之間，起緩沖作用。二.共基極電路1.靜態工作點直流通路：2.動態分析畫出電路的交流小信號等效電路（1）電壓放大倍數（2）輸入電阻（3）輸出電阻3.三種組態的比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：共集共基共射2.6多級放大電路一.多級放大器的耦合方式1.阻容耦合優點：

各級放大器靜態工作點獨立。

輸出溫度漂移比較小。缺點：

不適合放大緩慢變化的信號。

不便于作成集成電路。2.直接耦合優點：

各級放大器靜態工作點相互影響。

輸出溫度漂移嚴重。缺點：

可放大緩慢變化的信號。

電路中無電容，便于集成化。二.多級放大器的分析?

前級的輸出阻抗是后級的信號源阻抗?

后級的輸入阻抗是前級的負載1.兩級之間的相互影響2.電壓放大倍數（以兩級為例）注意：在算前級放大倍數時，要把后級的輸入阻抗作為前級的負載！擴展到n級：3.輸入電阻4.輸出電阻Ri=Ri（最前級）(一般情況下）Ro=Ro（最后級）(一般情況下）設：

1=

2=

=100，UBE1=UBE2=0.7

V。舉例1：兩級放大電路如下圖示，求Q、Au、Ri、Ro解：（1）求靜態工作點（2）求電壓放大倍數先計算三極管的輸入電阻畫微變等效電路：電壓增益：（3）求輸入電阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1//Rb2

=2.55k

（4）求輸出電阻RO=RC2

=4.3k

本章小結1．基本放大電路的組成。BJT加上合適的偏置電路（偏置電路保證BJT工作在放大區）。2．交流與直流。正常工作時，放大電路處于交直流共存的狀態。為了分析方便，常將兩者分開討論。直流通路：交流電壓源短路，電容開路。交流通路：直流電壓源短路，電容