《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 基本放大电路内容提要

第二章 内容提要

本章先以单管共射极放大电路为例，阐明放大电路的组成 原则以及实现放大作用的基本原理。然后介绍电子电路的 最常用的两种分析方法—图解法和微变等效电路法，并利 用上述方法分析单管共射极放大电路的静态工作点和动态 参数(电压放大倍数、输入电阻、输出电阻)。由于温度 变化将对半导体器件的参数产生影响，进而引起放大电路 静态工作点的变动，为此，介绍了一种分压式静态工作点 稳定电路。 此外，还介绍了共集电极和共基极放大电路。 在双极型三极管放大电路的基础上，介绍了 场效应管(单极型三极管)放大电路的特点 和分析方法。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 目录

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

放大的概念 放大电路的主要性能指标 基本共射极放大电路 放大电路的分析方法 工作点稳定的放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 三种接法的比较 复合管放大电路 场效应管放大电路

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.1 放大的概念

要求——变化量幅度增大、波形失真小

放大

对象——变化量

实质——能量转换和控制

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

Ii

Io

RS .+ US_

+ . Ui _

放大 电路 直流电源

+ Uo _

.

RL

信号源

负载

放大作用涉及到变化量的概念。即有个较小的输入信 号时，要求在负载上得到一个较大的输出信号。由此 可见，所谓的放大作用，其放大的对象是输入信号。 放大电路的放大倍数就是输出信号与输入信号之比。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.2 放大电路的主要性能指标(交流)信号源 负载

交流 通路

Ai , Aui , Aiu Uo 1、电压放大倍数 Aus Us Ui Ui Ri U o U o Ui Ri U s Ri Rs Aus Au U U U R RUi 2、输入电阻 Ri= I is i s i s

一、小交流信号指标

. . Uo Au= .

用交流模型

Ri与Rs有关?

Ri与RL有关?

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

Io

3、输出电阻 (1)

实验用 Uo Ro ( 1) RL Uo

Ro与RS有关?

(2)

Ro=

Uo Io

Ro与RL有关?US=0 RL=

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

不能用交流模型

二、大交流信号指标最大不失真输出电压 幅值 有效值

只能用图解法 再大就会产生截止失真 或饱和失真

(Uom )M(Uo )M

峰-峰值 2(U om ) M

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.3 共射极放大电路2.3.1 电路的组成原则一、电路结构 耦合电容 放大元件

C1偏置电阻 ui

+ +

C2集电极负载电阻

T RB VBB

RC VCC

uo

直流电源

公共端

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

二、电路元件作用 1. T:放大元件，是电路的核心，工作在放大区。iC= iB 2.VCC:为电路提供能量，并保证集电结反偏。一般为几 伏~几十伏。 3.RC:将变化的电流转换为变化的电压，以实现电压的 放大。一般为几千欧~几十千欧。 4.VBB、RB:保证发射结正偏，并为电路提供大小合适的 静态IB。RB一般为几十

千欧~几百千欧。 5.C1、C2:隔直通交。隔离输入、输出信号与电路直流 的联系，同时能使交流信号顺利输入输出。其为电解电 容，有极性，一般为10 F~50 F。在一定的频率范围内 ，C1、C2上的交流压降小到可以忽略 不计，即对交流信 号可视为短路。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

三、电路主要特点 (1) 交直流共存

直流通路 交流通路 更精确,但繁琐, 大信号

(2) 非线性

图解法(特性曲线)

等效电路法(直流模型+交流模型) 近似, 易懂, 小信号

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

C1

C2 +

+RB

T

RC VCC

ui

uo

VBB

+VCC RB

单电源供电ui

C1

RC C2 + T

+

uo

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.3.2 放大电路的直流通路和交流通路+VCC RB C1 + RC C2 + T RB 直流通路 ui=0 uo C1、C2断路 RC T +VCC

ui

交流通路 VCC=0C1、C2短路

T ui RB

RC

uo

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.3.3 组成原则1、必须有直流源， 使Je正偏、Jc反偏； 并与电阻配合，形成合适的 静态工作点2、交流信号必须：

直流通路

“加得进”(ui必须导致ube)“取得出”(iC必须导致uo)

交流通路Q点要设置合适，使得 加上交流后，管子也始 终工作在放大区

3、交直流配合适当，管子始 终工作在放大区。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

课堂讨论题：下面各电路能否放大交流电压信号？ +VCC RC C1 + ui T RL uo C2 + 直流通路 RC +VCC

T

(a) 图(a)中，没有设置静 态偏置，即IBQ=0,不能放大

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

+VCC

RCC1 ui + EB RB T

+C2 RL uo ui

交流通路

RC RL RB uo

(b)

(b)

图(b)中，有静态偏置, 但ui =0 , ube =0 ,所以不能放大。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

RB RC + C2 C1 + ui

+VCC

交流通路

T RL uoui

RB

RL

uo

(c)集电极负载电阻 图(c)中，有静态偏置, RC不能少 ube= ui, 有ib和ic, 但uo=0, 所以不能放大交流电压信号。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

直接耦合和阻容耦合放大电路与信号源直接相连 放大电路与负载直接相连

放大电路与信号源通过电容相连

放大电路与负载通过电容相连

Rb 1不能少

直接耦合共射放大电路

阻容耦合共射放大电路

用组成原则判断?

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

电路主要特点 (1) 交直流共存

用直流通路作静态分析

先静态分析

用交流通路作动态分析

后动态分析

(2) 非线性

图解法(非线性)

特性曲线+直流负载线 特性曲线+交流负载线

等效电路法(线性化)

直流模型 交流模型

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.4 放大电路的分析方法2.4.1 放大电路的静态分析放大电路没有输入信号(ui =0 )时的工作状态称为静态。

静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静 态值(直流值)UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ。可用放大电路 的直流通路来分析。放大电路建立合适的静态值，是为了使三极管在加入交 流信号后也始终工作在放大区，以保证信号不失真。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.4.3 放大电路的动态分析

放大电路有输入信号时的工作状态称为加入了动态。加 入输入信号后，三极管的各个电压和电流都含有

直流分 量和交流分量。 动态分析指交流分量的分析。可用放大电路的交 流通路来分析。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

等效电路法1、用三极管直流模型分析放大电路的静态值 2.用三极管交流模型分析放大电路的动态指标