第5次课 放大电路及其分析方法
主要内容
放大电路概述 放大电路的基本分析方法
目的与要求
掌握放大电路主要技术指标的含义及其计算方法 了解单管共射放大电路的工作原理 理解放大电路的组成原则 了解放大电路的图解分析法 掌握放大电路的工程近似分析法和微变等效电路法
重点：放大电路的微变等效分析
U S 0 RL
Ro

(UU
o
o
1)RL
Uo RL Uo'
1
Uo '
RL Ro
1 Ro / RL
2、主要技术指标
最大输出幅度 非线性失真系数 通频带 最大输出功率与效率
3、单管共发射极放大电路
组成
晶体管VT
基极电源VBB
uI
基极偏流电阻Rb
1、直流通路与交流通路
交流通路
交流电流流过的路径。 画法
加信号源us VCC自身短路 大容量电容短路
2、静态分析——工程近似分析法
基本思路
——先假定三极管工作在放大模式，再由分析结果进行验证、确定和计算
步骤
画直流通路
UBEQ= VCC – IBQ Rb
列输入、输出回路的电压、电流方程
把通向地的支路一一画出
列出电路方程并求解。
(3) 微变等效电路法举例
步骤1：求静态工作点Q
步骤
求静态工作点Q 求微变参数rbe 画放大电路的微变等效电路 列电路方程并求解
IB Q VCC
ICQ IBQ
UBEQ Rb
UCEQ = VCC – ICQ RC
步骤2：求微变参数rbe
谢 谢！
让我们共同进步
母爱
母爱是伞，为你遮风挡雨。 母爱是衣，为你送去温暖。 母爱是灯，为你送去光明。 母爱是光，照亮你的心灵。 在寒冷的年代里，母爱是温暖。 在温暖的年代里，母爱是关怀。 在文明的年代里，母爱是道德。 在欢乐的年代里，母爱是幸福。
rbe

300

(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
其中 I EQ I CQ
(3) 微变等效电路法举例
步骤3：画放大电路的微变等效电路 三极管的微变等效电路 电路其余部分的交流通路
b ib
+
+
步骤
ui Rb
求静态工作点Q
求微变参数rbe

画放大电路的微变等效电路
iB
Q
iB
rbe

uB E iB
UCE常 数
rbe ——晶体管的输入电阻
uBE
在小信号的条件下，rbe是一常数。晶体管 的输入电路可用rbe等效代替。
O
uBE
rbe

rbb

(1
)
26(mV ) I EQ
低频、小功率管rbb约为300 。
（1）三极管的微变等效电路
输出电路
iC
iC / mA
交流负载线
交流通路的输出回路
静态工作点
IB
Q
O
uCE /V
3、动态分析——图解法
输入回路工作情况 iB
iB / µA
60
40
Q
iB
0
uBE=UBE+ube
iB=IB+ib
20
t
0 0
0.7
0.68 0.72
uBE
ube
UBE
t
uBE/V
uBE/V
3、动态分析——图解法
输出回路工作情况
第1条是涉及放大电路的直流通路，第2、3条是放大电路的交流通路问题。
二、放大电路的分析方法
放大电路是交、直流共存
直流通路 交流通路
放大电路分析
静态分析
分析未加输入信号时的工作状态。 依据电路——直流通路
iB=IB+ib ; uBE=UBE+ube ……
分析目的——求静态工作点（IBQ、ICQ、UCEQ）
分析方法——工程近似分析法、图解法
动态分析
在静态分析的基础上，分析加上交流输入信号时的工作状态
依据电路——交流通路
分析目的——估算放大电路的性能指标
分析方法——图解法、微变等效电路法
1、直流通路与交流通路
直流通路
直流电流流过的路径。 画法
输入信号为0，但保留信号源内阻RS 保留直流电源VCC 电容开路
Ui

Ri Rs Ri
.
Us
输出电阻
放大倍数
从放大电路的输出端看进去的等效电阻。
含义——描述放大电路的放大能力 描述放大电路带负载能力的技术指标。
定义式
测量或计算方法
电压放大倍数 电流放大倍数
A u

U o U i
A i

Io Ii
Ro

U o Io
Q
iB
iB
O
uCE
假设在Q 点附近特性曲线基本上是水平的(iC与uCE无关)，
数量关系上，iC比iB大 倍；
从三极管输出端看，可以用 iB 恒流源代替三极管； 该恒流源为受控源；为iB 对iC的控制。
（1）三极管的微变等效电路
三极管的简化参数等效电路
b ib + ube

ic c
iC
Q2 IB
Q1
O
uCE
升高VCC，直流负载线平行右移， 动态工作范围增大，但管子的动态功 耗也增大。
Hale Waihona Puke 4、动态分析——微变等效电路法
三极管的微变等效电路 微变等效电路法
（1）三极管的微变等效电路
输入电路
晶体管的输入特性曲线 Q 点附近的工作段近似地看成直线
可认为 uBE 与 iB 成正比
iC / mA
iC / mA
4
交流负载线 80
60
IC
Q
iC 2
Q
IB = 4 0 µA
20
直流负载线
0
0
t0
4.5 6 7.5 9
12 uCE/V
uCE
0
uCE/V
t
UCEQ
3、动态分析——图解法
单管共射放大电路的电压电流波形 交、直流并存 电压放大作用 倒相作用
图解法的应用1——分析非线性失真
RC
3mA
(0.113mA, 4mA,0V )
ICQ UCEQ
2、静态分析——图解法
在三极管的输出特性曲线上用作图的方法求放大电路的静态工作点。
步骤
画直流通路
近似估算IBQ、找到相应的输出特性曲线
列输出回路方程，作直流负载线
uCE VCC iCRc
与横坐标的交点
与纵坐标的交点
集电极电源VCC
集电极负载电阻RC
工作原理
uo
输入回路
输出回路
ΔuΙ ΔuBE ΔiB ΔiC ( ΔiB ) ΔuCE ( ΔiC RC ) ΔuO
电路结构缺点
双电源供电
ui、uo不共地
阻容耦合单管共射放大电路
4、组成放大电路的原则
合理的偏置

U o U i
U o Ic RL Ib
Ro
( RL Rc // RL )
所以
A u

U o U i

RL
rbe
输入电阻
Ri

U i Ii
Ri = rbe // Rb
输出电阻
Ro = Rc
作业
4.2.1 4.2.3
放映结束 感谢各位的批评指导！
+
uce

e
b
ib
+
ube
rbe

ic
c
+
ib uce

e
在大多数情况下，简化的微变等效电路对于工程计算来说误差很小。
(2) 微变等效电路法的步骤
确定静态工作点Q 求静态工作点处三极管的微变参数rbe
画微变等效电路
画三极管的等效电路 其余部分的交流通路——从三极管的三个电极出发，按画交流通路的方法
1、静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真
iB / µA
iB / µA
—— 截止失真
ib IBQ
O
tO
O
t
Q
uBE/V
uBE/V ui
结论：iB 波形失真
图解法的应用1——分析非线性失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真输出uo波形
ICQ
O
tO
O
Q UCEQ
t uo = uce
结论：iC 、uCE (uo )波形失真
确定静态工作点Q
静态工作点在什么区域合理？iC
VCC /RC
负载线
iB=IBQ
ICQ
c
ICQ
b
IBQ e
UCEQ
Q
UCEQ
uCE
VCC
3、动态分析——图解法
交流通路
——交流通路的输出回路是RC和RL的并联。 作交流负载线
通过静态工作点
斜率

1 ，其中 RL
RL

RC
// RL
一、放大电路概述
放大的概念 主要技术指标 单管共发射极放大电路 组成原则
1、放大的概念
放大—— 输入为小信号，有源元件控制电源使负载获得大信号，并保持线性关系。 放大本质