第二章 半导体三极管及其放大电路
2.1 放大电路的基本概念及性能指标 2.2 单管共射放大电路的工作原理 2.3 放大电路的图解分析法 2.4 放大电路的模型分析法 2.5 共集和共基放大电路及BJT电流源电路 2.6 多级放大电路 2.7 BJT放大电路的频率响应
2.1 放大电路的基本概念及性能指标
RS
+
+
uS -
u i
-
+
信号源 Ri
放大电路 Ro
Ri uo
io
+
+
u o
RL
-
+
Ro 负载
输出电阻的定义：
Ro
=
uo io
RL ,
us 0
输出电阻是表明放大电路带负载能力的，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
使发射结正偏， 并提供适当的静IB 和UBE。
Cb1
+
+
Rb
u
基极电源与基 i
极电阻
-
VBB
+
集电极电阻RC， 将变化的电流转 变为变化的电压。
Cb2
T
+
Rc
RL
u o
VCC
-
集电极电源，为 电路提供能量。 并保证集电结反 偏。
各元件作用：
耦合电容： 电解电容，有极性，
大小为10F~50F
Cb1+
3dB带宽
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
2.2 单管共射放大电路的工作原理
一．三极管的放大原理
三极管工作在放大区：
发射结正偏， 集电结反偏。
IB +△IB T
放大原理：
Rb
ui →△UBE→△IB VBB
→△IC（b△IB） ui
+
UBE+△UBE -
IC +△IC
开路 +
uo
.
RL -
用估算法分析放大器的静态工作点
（ IB、UBE、IC、UCE）
画直流通路：
R b1 R c
+ VCC
IBVCC Uຫໍສະໝຸດ BE RbVCC 0.7V Rb
T
IC= bIB
UCE VCC ICRC
Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。
例：用估算法计算静态工作点。
已知：VCC=12V，
号是交直流共存，可表示成：
ui
t
uBE UBE ube
uBE
iB IB ib
iB
t
iC IC ic
t
uCE UCE uce
iC
虽然交流量可正负变化，但
t
瞬时量方向始终不变
uCE
（2）输出uo与输入ui相比，幅度
t
被放大了，频率不变，但相位相 uo
反。
t
2.放大器的交流通路
交流通路——分析动态工作情况 交流通路的画法： 将直流电压源短路，将电容短路。
类型，所以有四种放大倍数的定义。
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-
+
信号源
放大电路
io
+
+
uo
RL
-
+
负载
（1）电压放大倍数定义为: （2）电流放大倍数定义为: （3）互阻增益定义为: （4）互导增益定义为:
AU=uo/ui
AI=io/ii Ar=uo/ii Ag=io/ui
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻
RC=4K， Rb=300K ，
b=37.5。
Rb
Cb1
+
+
解：IB
VCC Rb
12 300
0.04mA
40μ
u i
A+-
IC b IB 37.5 0.04 1.5mA
UCE VCC ICRC 12 1.5 4 6V
+VCC Rc
Cb2
T
+
RL
u o
-
请注意电路中IB和IC的数量级
1.静态工作点——Ui=0时电路的工作状态
由于电源的
存在，电路
中存在一组 R b1
Rc
直流量。
IB
Cb1
+ VCC
IC Cb2
+
ui=0时 u-i
+ UBE IE
-
T+
UCE
-
+
uo RL -
.
由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出特 性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
1. 交流放大原理（设输出空载）
ib
iB
静态工作点
iC
ic
ib
Q
ui uBE
假设在静态工作点的基础上，输 入一微小的正弦信号 ui
uce
iCE 注意：uce与ui反相！
各点波形
Rb1 Cb 1
ui
iC
+ VCC
Rc
Cb2
iB
uCE
uo
工作原理演示
uo比ui幅度放大且相位相反
结论：（1）放大电路中的信
ii
+
RS
+
+
uS
ui -
-
+
信号源 Ri
Ri=ui / ii
Ri 放大电路
io
+
+
uo
RL
-
+
负载
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。
3. 输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻
ii
+
放大电路建为立什正确么的要静态设工置作点静，态是为工了作使三点极？管
工作在线性区，以保证信号不失真。
IB
IC
IB
Q
IC
UBE UBE
Q IB
UCE
UCE
2. 静态工作点的估算 画出放大电路的直流将通交路流电压源短路，将电容开路。
直流通路的画法：
R b1 R c Cb1
+
u-i
开路
+ VCC
Cb2
T
2.3 放大电路的图解分析法
一. 用图解法分析放大器的静态工作点
直流负载线 UCE=VCC–ICRC
IC
VCC RC
静态IC
Q IB
Rb
Cb1
+
+
ui -
+
+VCC Rc
Cb2
+
T
+
uo
-
+
由估算法求出IB， IB对应的输出特
性与直流负载
UCE
线的交点就是 工作点Q
静态UCE VCC
二. 用图解法分析放大器的动态工作情况
一.放大的基本概念
ii
+
RS
+
+
uS
u i
-
-
+
信号源
放大电路
io
+
+
u o
RL
-
+
负载
放大——把微弱的电信号的幅度放大。
一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅得 到了放大，但它随时间变化的规律不能变，即不失真。
二.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
根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器可分为四种
+
+
Rb ui - VBB
+
作用：隔直通交隔离 输入输出与电路直流 的联系，同时能使信 号顺利输入输出。
+Cb2
T
+
Rc
RL uo
VCC
-
基本放大电路的习惯画法
Cb1
+
+
Rb ui - VBB
+
Cb2
T
+
Rc
+VCC
Rb
Rc Cb2
Cb1
RL uo
+
+
VCC
-
u i
-
T
+
RL
u o
-
+
三. 静态工作点
+
UC+E△UCE
-
→△UCE（-△IC×Rc）
→ uo
•
•
电压放大倍数： Au
Uo
•
Ui
+
Rc
u o
VCC
-
二.单管共射极放大电路的结
放大元件iC=biB，
工作在放大区，要
构及各元件的作用
保证集电结反偏，
发射结正偏。
Cb2 Cb1
+
T
+
+
Rc
Rb ui - VBB
RL uo
VCC
-
+
各元件作用：