1、o主要內容主要內容n放大電路概述放大電路概述n放大電路的基本分析方法放大電路的基本分析方法o目的與要求目的與要求n掌握放大電路主要技術指標的含義及其計算方法掌握放大電路主要技術指標的含義及其計算方法n了解單管共射放大電路的工作原理了解單管共射放大電路的工作原理n理解放大電路的組成原則理解放大電路的組成原則n了解放大電路的圖解分析法了解放大電路的圖解分析法n掌握放大電路的工程近似分析法和微變等效電路法掌握放大電路的工程近似分析法和微變等效電路法o重點：重點：放大電路的微變等效分析放大電路的微變等效分析o放大的概念放大的概念o主要技術指標主要技術指標o單管共發射極放大電路單管共發射極放大電路o組成

2、原則組成原則1、放大的概念、放大的概念o放大放大 輸入為小信號，有源元件控制電源使負載獲得大信號，并保持線性關系。輸入為小信號，有源元件控制電源使負載獲得大信號，并保持線性關系。o放大本質放大本質n能量的控制能量的控制n在放大電路中提供一個能源，由能量較小的輸入信號控制這個能源，在放大電路中提供一個能源，由能量較小的輸入信號控制這個能源，使之輸出較大的能量，然后推動負載。使之輸出較大的能量，然后推動負載。o基本要求基本要求不失真不失真o放大對象放大對象變化量，即輸入信號的小變化變化量，即輸入信號的小變化輸出信號的大變化輸出信號的大變化o核心元件核心元件n三極管三極管n場效應管場效應管2、主要技

3、術指標、主要技術指標技術指標測試示意圖技術指標測試示意圖o放大倍數放大倍數n含義含義描述放大電路的描述放大電路的放大能力放大能力n定義式定義式o電壓放大倍數電壓放大倍數o電流放大倍數電流放大倍數ioUUAu ioIIAi o輸入電阻輸入電阻Rin從放大電路輸入端看進去的等效電阻。從放大電路輸入端看進去的等效電阻。n描述放大電路從信號源索取電流的大小描述放大電路從信號源索取電流的大小n定義式定義式issRRUI.i.isisiURRRUiiiIUR o輸出電阻輸出電阻n從放大電路的輸出端看進去的等效電阻。從放大電路的輸出端看進去的等效電阻。n描述放大電路帶負載能力的技術指標。描述放大電路帶負載能

4、力的技術指標。n測量或計算方法測量或計算方法/11oLoooLLoURRURRRU LS0oooRUIURLooo)1(RUUR 2、主要技術指標、主要技術指標o最大輸出幅度最大輸出幅度o非線性失真系數非線性失真系數o通頻帶通頻帶o最大輸出功率與效率最大輸出功率與效率OCCCEBCBBE )()(uRiuiiiuuo組成組成n晶體管晶體管VTn基極電源基極電源VBBn基極偏流電阻基極偏流電阻Rbn集電極電源集電極電源VCCn集電極負載電阻集電極負載電阻RC o工作原理工作原理 輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路uIuoo電路結構缺點電路結構缺點n雙電源供電雙電源供電nui、uo不共地不共地n阻容

5、耦合單管共射放大電路阻容耦合單管共射放大電路 4、組成放大電路的原則、組成放大電路的原則BCii o合理的偏置合理的偏置 外加直流電源使發射結正偏，集電結反偏，使三極管處于外加直流電源使發射結正偏，集電結反偏，使三極管處于放大放大狀態，則有：狀態，則有：o有信號的輸入回路有信號的輸入回路 輸入回路的接法應使輸入電壓輸入回路的接法應使輸入電壓uI 能夠傳送到三極管的基極回路，使基極電流產生能夠傳送到三極管的基極回路，使基極電流產生相應的變化量相應的變化量iB。o有信號的輸出回路有信號的輸出回路 輸出回路的接法應使變化量輸出回路的接法應使變化量 iC 能夠轉化為變化量能夠轉化為變化量 uCE，并傳

6、送到放大電路的輸出端。，并傳送到放大電路的輸出端。第第1條是涉及放大電路的直流通路，第條是涉及放大電路的直流通路，第2、3條是放大電路的交流通路問題。條是放大電路的交流通路問題。o放大電路是交、直流共存放大電路是交、直流共存n直流通路直流通路n交流通路交流通路o放大電路分析放大電路分析n靜態分析靜態分析o分析未加輸入信號時的分析未加輸入信號時的工作狀態工作狀態。o依據電路依據電路直流通路直流通路o分析目的分析目的求求靜態工作點靜態工作點（IBQ、ICQ、UCEQ）o分析方法分析方法工程近似分析法、圖解法工程近似分析法、圖解法n動態分析動態分析o在靜態分析的基礎上，分析加上交流輸入信號時的在靜態

7、分析的基礎上，分析加上交流輸入信號時的工作狀態工作狀態o依據電路依據電路交流通路交流通路o分析目的分析目的放大電路的放大電路的性能指標性能指標o分析方法分析方法圖解法、微變等效電路法圖解法、微變等效電路法iB=IB+ib ; uBE=UBE+ube 1、直流通路與交流通路、直流通路與交流通路o直流通路直流通路n直流電流流過的路徑。直流電流流過的路徑。n畫法畫法o輸入信號為輸入信號為0，但保留信號源內阻，但保留信號源內阻RSo保留直流電源保留直流電源VCCo電容開路電容開路1、直流通路與交流通路、直流通路與交流通路o交流通路交流通路n交流電流流過的路徑。交流電流流過的路徑。n畫法畫法o加信號源加

8、信號源usoVCC自身短路自身短路o大容量電容短路大容量電容短路bce2、靜態分析、靜態分析工程近似分析法工程近似分析法IBQICQ UCEQ其中，硅管其中，硅管 UBEQ = (0.6 0.8) V 鍺管鍺管 UBEQ = (0.1 0.2) VbBEQCCBQRUVI ICQ IBQUCEQ = VCC ICQ RCo基本思路基本思路 先先假定假定三極管工作在放大模式，再由分析結果進行驗證、確定和計算三極管工作在放大模式，再由分析結果進行驗證、確定和計算o步驟步驟n畫直流通路畫直流通路n列輸入、輸出回路的電壓、電流方程列輸入、輸出回路的電壓、電流方程n求靜態工作點求靜態工作點n驗證驗證UB

9、EQ= VCC IBQ RbUCEQ= VCC ICQ RCICQ = IBQ 求得靜態工作點求得靜態工作點 若若UCEQ0.7V，說明三極管處于放大狀態，假設正確；，說明三極管處于放大狀態，假設正確；否則，根據實際情況用另外的模型分析。否則，根據實際情況用另外的模型分析。【例例】圖示單管共射放大電路中，圖示單管共射放大電路中，VCC = 12 V， Rc= 3 k ， Rb= 280 k ，NPN 硅管的硅管的 = 50，試估算靜態工作點。，試估算靜態工作點。解：設解：設 UBEQ = 0.7 VA 40mA )2807.012(bBEQCCBQ RUVIICQ IBQ = (50 0.04

10、) mA = 2 mAUCEQ = VCC ICQ Rc = (12 - 2 3)V = 6 V2、靜態分析、靜態分析工程近似分析法工程近似分析法IBQICQ UCEQ若若 Rb=100k ，試估算靜態工作點。，試估算靜態工作點。120.70.113100CCBEQBQbVUImAmAR(50 0.113)5.65CQBQIImAmA(125.65 3)4.95CEQCCcCQUVRIVV UCEQ不可能為負不可能為負，其最小值也只能為，其最小值也只能為0，三極管工作在，三極管工作在飽飽和區和區。1243C CC ESC MCVVVIm ARm A(0.113,4,0 )mA mA V2、靜態

11、分析、靜態分析圖解法圖解法o在三極管的輸出特性曲線上用作圖的方法求放大電路的靜態工作點。在三極管的輸出特性曲線上用作圖的方法求放大電路的靜態工作點。o步驟步驟n畫直流通路畫直流通路bceIBQICQ UCEQn近似估算近似估算IBQ、找到相應的輸出特性曲線、找到相應的輸出特性曲線n列輸出回路方程，作直流負載線列輸出回路方程，作直流負載線iCuCEiB=IBQCECCCcuVi RVCCVCC /RC負載線負載線UCEQICQQo與橫坐標的交點與橫坐標的交點o與縱坐標的交點與縱坐標的交點n確定靜態工作點確定靜態工作點Qo靜態工作點在什么區域合理？靜態工作點在什么區域合理？3、動態分析、動態分析圖

12、解法圖解法o交流通路交流通路 交流通路的輸出回路是交流通路的輸出回路是RC和和RL的并聯。的并聯。o作交流負載線作交流負載線n通過靜態工作點通過靜態工作點n斜率斜率交流通路的輸出回路交流通路的輸出回路LCLL/ 1RRRR ，其其中中交流負載線交流負載線OIBiC / mAuCE /VQ3、動態分析、動態分析圖解法圖解法輸入回路工作情況輸入回路工作情況Q0.70t6040200uBE/ViB / At0uBE/ViBUBEuBE=UBE+ubeiB=IB+ib ube0.680.72 uBE iB交流負載線交流負載線直流負載線直流負載線4.57.5 uCE912t0ICQiC / mA0IB

13、= 4 0 A2060804Q260uCE/ViC / mA0tuCE/VUCEQ iC輸出回路工作情況輸出回路工作情況3、動態分析、動態分析圖解法圖解法單管共射放大電路的電壓電流波形單管共射放大電路的電壓電流波形3、動態分析、動態分析圖解法圖解法o交、直流并存交、直流并存o電壓放大作用電壓放大作用o倒相作用倒相作用圖解法的應用圖解法的應用1分析非線性失真分析非線性失真1、靜態工作點過低，引起、靜態工作點過低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真的波形失真ibui結論：結論：iB 波形失真波形失真OQOttOuBE/ViB / AuBE/ViB / AIBQ 截止失真截止失真OiCtOOQ t

14、uCE/VuCE/ViC / mAICQUCEQuo = uce圖解法的應用圖解法的應用1分析非線性失真分析非線性失真結論：結論：iC 、uCE (uo )波形失真波形失真NPN 管截止失真輸出管截止失真輸出uo波形波形 NPN 管管uo波形波形Q 點過高，引起點過高，引起 iC、uCE的波形失真的波形失真飽和失真飽和失真圖解法的應用圖解法的應用1 分析非線性失真分析非線性失真改變改變Rb，保持，保持VCC Rc 不變不變OIBiCuCE Q1Rb 增大，增大，Rb 減小，減小，Q 點下移；點下移；Q 點上移；點上移；Q2OIBiCuCE Q1Q3改變改變VCC，保持，保持Rb，Rc ， 不變

15、不變 升高升高VCC，直流負載線平行右移，直流負載線平行右移，動態工作范圍增大，但管子的動態功動態工作范圍增大，但管子的動態功耗也增大。耗也增大。Q2圖解法的應用圖解法的應用2分析參數對靜態工作點的影響分析參數對靜態工作點的影響4、動態分析、動態分析微變微變等效電路法等效電路法 o三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路o微變等效電路法微變等效電路法（1）三極管的微變等效電路）三極管的微變等效電路 iB uBE晶體管的輸入特性曲線晶體管的輸入特性曲線 常數常數 CEBBEbeUiurrbe 晶體管的輸入電阻晶體管的輸入電阻 在小信號的條件下，在小信號的條件下，r rbebe是一常數。晶體管是一

16、常數。晶體管的輸入電路可用的輸入電路可用r rbebe等效代替。等效代替。輸入電路輸入電路Q Q 點附近的工作段點附近的工作段近似地看成直線近似地看成直線 可認為可認為 u uBE BE 與與 i iB B 成正比成正比QOiB uBE EQbbbe)(26)1 (ImVrr低頻、小功率管低頻、小功率管rbb 約為約為300 。輸出電路輸出電路假設在假設在Q 點附近特性曲線基本上是水平的點附近特性曲線基本上是水平的( iC與與 uCE無關無關)，數量關系上，數量關系上， iC比比 iB大大 倍；倍； iB iB從三極管輸出端看，可以用從三極管輸出端看，可以用 iB 恒流源代替三極管；恒流源代替

17、三極管；該恒流源為受控源；為該恒流源為受控源；為iB 對對iC的控制。的控制。uCE QiC O（1）三極管的微變等效電路）三極管的微變等效電路三極管的簡化參數等效電路三極管的簡化參數等效電路在大多數情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。在大多數情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。（1）三極管的微變等效電路）三極管的微變等效電路cbeibic+ube +uce ebcrbe ib+ube +uce icibo確定靜態工作點確定靜態工作點Q Q o求靜態工作點處三極管的微變參數求靜態工作點處三極管的微變參數r rbebe o畫微變等效電路畫微變等效電路n畫三極管的等

18、效電路畫三極管的等效電路n其余部分的交流通路其余部分的交流通路從三極管的三個電極出發，按畫交流通路的方法從三極管的三個電極出發，按畫交流通路的方法把通向地的支路一一畫出把通向地的支路一一畫出o列出電路方程并求解。列出電路方程并求解。(2) 微變等效電路法的步驟微變等效電路法的步驟(3) 微變等效電路法舉例微變等效電路法舉例o步驟步驟n求靜態工作點求靜態工作點Q Q n求微變參數求微變參數r rbebe n畫放大電路的微變等效電路畫放大電路的微變等效電路n列電路方程并求解列電路方程并求解n步驟步驟1 1：求靜態工作點：求靜態工作點Q Q bBEQCCBQRUVI ICQ IBQUCEQ = VCC ICQ RCn步驟步驟2 2：求微變參數：求微變參數r rbebe )mA()mV(26)1 (300EQbeIrCQEQII其中其中(3) 微變等效電路法舉例微變等效電路法舉例o步驟步驟n求靜態工作點求靜態工作點Q Q n求微變參數求微變參數r rbebe n畫放大電路的微變等效電路畫放大電路的微變等效電路n列電路方程并求解列電路方程并求解n步驟步驟3 3：畫放大電路的微變等效電路：畫放大電路的微變等效電路o三極管的微變等效