《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。

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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

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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

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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。

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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?

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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=

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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

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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

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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。

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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

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C1

C2 +

+RB

T

RC VCC

ui

uo

VBB

+VCC RB

单电源供电ui

C1

RC C2 + T

+

uo

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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

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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。

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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

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+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。

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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。

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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?

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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

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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。

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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。

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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