分立元件放大電路由分立元件構成的放大電路（區別于集成電路）。三組態放大電路（動態）分析多級放大電路放大電路的頻率特性三組態放大電路（動態）分析三組態：三極管（共射、共集、共基）；場效應管（共源、共漏、共柵）。放大電路的分析步驟：先靜態，后動態。靜態分析：直流通路，直流（區域）模型，靜態工作點；動態分析：交流通路，交流小信號模型，微變等效電路，動態參數。動態分析在放大電路交流通路基礎上，假定放大器件工作性放大區內，利用其小信號模型建立放大電路的微變等效電路，計算電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻等動態性能指標。分析的一般步驟：求靜態工作點，根據Q

點計算小信號模型參數，如rbe；確定交流通路；畫出微變等效電路；用電路原理法計算動態性能指標（如Av

、Ri

、Ro）。共射放大電路右圖所示共射放大電路。對應的交流通路圖。共射放大電路對應的微變等效（小信號模型）電路圖。對應的交流通路圖。共射放大電路對應的微變等效（小信號模型）電路圖。i

V

o

RLVv電壓放大倍數：AV

o

IRbLVi

I

b

rbeber共射放大電路對應的微變等效（小信號模型）電路圖。輸入電阻：iiiVIR

b2

beb1

R

//

R

//

r共射放大電路對應的微變等效（小信號模型）電路圖。Vs

0RL

VooI

o輸出電阻：Rc

RVoIo共集放大電路右圖所示共集放大電路。對應的交流通路圖（下）。對應的微變等效電路圖（右下）。共集放大電路輸入電阻：V

i b

be

I

r

I

e

RL

I

b

bre

(1

)RL

V

o

I

eRL

(1

)IbRL

V

o

(1

)RL

rbe

(1

)RLbiiVIR

Rb

//

Ri

Rb

//rbe

(1

)RL

iiiVIR

iV rbe

(1

)RLv電壓放大倍數：A射極輸出器電壓跟隨器

1

且

1rbe

Rb

//

Rs

Re

Vo

(1

β)eVo共集放大電路I

o

(1

β)I

b

I

R

VooI

o輸出電阻：R

Rb

//

Rs1

Vs

0RL

//

rbee

R輸入電阻：

I

brbe

rbeiVv共基放大電路右圖所示共基放大電路。右下圖所示其微變等效電路圖。電壓放大倍數：A

V

o

I

bRL

RLrbe1

IbrbeeiR

I

(1

)IV

i1

brbeRi

Re

//

Ri

Re

//輸出電阻：Ro

Rc三組態放大電路性能比較電壓增益輸入電阻輸出電阻特點用途共射（CE）反相，增益大較大（幾千歐）較大（RC）既有電壓放大作用又有電流放大作用應用廣泛中間級共集（CC）同相，近似為1大最小輸入電阻高輸出電阻低阻抗變換、電流放大共基（CB）同相，增益較大最小（幾十歐）較大（RC）頻率特性好寬頻或高頻放大電路【例1.1】右圖所示共射放大電路。已知：β＝50

。求：（1）Av、Ri、Ro

。解：等效6.2B CC

R

Rb1

b2

3.5V

12

15

6.2Rb2V

Vb2b1bR

R

//

R

15

//

6.2

4.4kΩV

0.7Rb

(1

)ReI

EQ

B

1.3

mAbb'I

EQ1.3rbe

r

(1

)

26mV

200

51

26

1.2

kΩo

cR

R

3kΩ

Ri

Rb1

//

Rb2

//

rbe

0.94kΩber

c

L

(R

//

R

)

62.5vA右圖所示共射放大電路。（2）改用β＝100

的三極管，重新計算Av、Ri、Ro

。解：等效Re

能抑制溫漂，穩定靜態工作點，還允許β在一定范圍內選擇。6.2b1

b2

3.5V

12

R

15

6.2B CC

RRb2V

Vb2b1bR

R

//

R

15

//

6.2

4.4kΩV

0.7Rb

(1

)ReI

EQ

B

1.36mAI

EQbb'rbe

r1.3o

cR

R

3kΩber

(Rc

//

RL

)

Av

Ri

Rb1

//

Rb2

//

rbe

1.4kΩ

(1

)

26mV

200

51

26

2.1kΩ-71右圖所示共射放大電路。（3）若不接Ce

？解：畫出微變等效電路。Ri

Rb1

//

Rb2

//rbe

(1

)Re

4.2kΩRo

Rc

3kΩ準共射放大電路

0.73

(Rc

//

RL

)rbe

(1

)ReiVo

VvA【例1.2】右圖所示電路。已知：β＝50

，rce＝50

kΩ。求：（1）

IC

與VZ

的關系式；（2）輸出電阻Ro

。恒流源（電流源）電路（2）畫出微變等效電路圖。I

b(rbe

Rb

//

rz

)

(I

o

I

b)Re

0(I

o

I

b)rce

(I

o

I

b)Re

V

oRe解：（1）I

C

VZ

0.7V

10.4mA右圖所示電路。已知：β＝50

，rce＝50

kΩ。求：（1）

IC

與VZ

的關系式；（2）輸出電阻Ro

。

1.78MΩ（rbe

228）該電路有很高的輸出電阻，具有較理想的恒流源（電流源）特性。

Rb

//

rz

)(1

Vocebe

e(1

)rr

Rβ

Rebeece)r

R

//(rrbe

Re

Rb

//

rzβ

ReoI

o解：Rce

β

r右圖所示電路。已知：β＝50

，rce＝50

kΩ。求：（3）分析當負載電阻RL

改變時，電流源的靜態工作條件。解：若RL

增加，則VCEQ

減小。當VCEQ＜0.7V

時，晶體管進入飽和區。此時，ICQ≠IEQ，因而ICQ

無法繼續保持恒流。所以：VCEQ

VCC

(Re

RL

)ICQ

0.7V該恒流源（電流源）電路僅允許負載

RL

在0

~

576

Ω之間變化10.4

12

0.7

0.51

576

Ωe

VCC

0.7

RCQLIR。共源放大電路右圖所示共源放大電路。右下圖所示其微變等效電路圖電壓放大倍數：輸出電阻：Ro

Rdm

LgsA

V

o

gmVgsRL

giRV

Vvg2gg1

R

R

//

RiiiIR

輸入電阻：VRL

Rd

//

RL共漏放大電路右圖所示共漏放大電路。右下圖所示其微變等效電路圖。電壓放大倍數：

1gm

RL1

gm

RLgmVgsRLVoi

U

gs

gmVgs

RLVvAg2g1giii

R

R

//

RIR

RL

R

//

RL輸入電阻：Vgmmom

oVo

Vom

gsVoVs

0RL

oo1R

R

//1

1RgRVg

V

g

VI

R共漏放大電路輸出電阻：

Vo共柵放大電路右圖所示共柵放大電路。右下圖所示其微變等效電路圖。電壓放大倍數：輸出電阻：Ro

Rdm

LgsA

V

o

gmVgsRL

giRV

Vvgm

gmVgsiii輸入電阻：R

1

R

//1R1

gmRVgsV

VgsIRL

Rd

//

RL多級放大電路目的：充分利用各單級放大電路的優點，滿足各種不同要求。級間耦合方式級間耦合原則：各級均具有合適的靜態工作點（注意級間影響）；動態時，能保障不同頻率的信號能在各級間無失真地傳遞。常見的級間耦合方式：阻容、直接、變壓器、光電耦合。級間（阻容）耦合方式優點：電路簡單、各級靜態工作點獨立；缺點：不能放大低頻、直流信號，不易集成化；應用：分立元件電路。級間（直接）耦合方式優點：低頻特性好，易于集成化；缺點：各級靜態工作點相互影響，有零點漂移；應用：集成電路。級間（變壓器）耦合方式優點：各級靜態工作點獨立，能實現阻抗變換；缺點：不能放大低頻、直流信號，體積大；應用：分立元件功率電路。級間（光電）耦合方式優點：

能力強，體積小，使用方便；缺點：信號傳輸為非線性；應用：數字電路。多級放大電路的（動態）分析第x

級的負載電阻RLx

=第（x+1）級的輸入電阻R

i（x+1）第x

級的信號源內阻RSx

=第（x-1）級的輸出電阻Ro（x-1）多級、單級放大電路的框圖RLx

Ri(x1)RSx

Ro(x-1)多級放大電路的（動態）分析應考慮后級放大電路的輸入電阻作為前級放大電路負載時的影響。o(n1)nvn

vkk1v1

v2o1v電壓放大倍數：ACE

CB

RL

RLA

A

A

A

V

V

o

Vo1

Vo2

VVi

Vi

Vo(n)m

Lgm

RLm

Lm

L(1

)RLrbe

(1

)RLrbe

rbeCDCGCSCC1

g

RR

g

R

gRLx

Ri(x1)RSx

Ro(x-1)多級放大電路的（動態）分析當第一級為

CC

電路時，應考慮第二級輸入電阻的影響。g2g1mg2g1L

(1

)R

bebR

//rrbe1

eb

beR

//

R1R

//

R

R

//R

//R

//

rCDCGCSCCCBCEgRLx

Ri(x1)RSx

Ro(x-1)i1iii輸入電阻：R

RVI多級放大電路的（動態）分析輸出電阻：Ro

Ron當末級為

CC

電路時，應考慮末前級輸出電阻的影響。mdde

Rb

//

Rs1

R

//

rbecc1R

R

//CS

CCCCE

CBgRRRRLx

Ri(x1)RSx

Ro(x-1)右圖所示電路。已知：β1＝β2＝5０，rbb’=300Ω。求：（1）電壓放大倍數。解：靜態【例1.3】

0.26mARb

(1

β)Re1VA

0.7

4.36VEQ1be1

bb'EQ1I

(1

β)R1

R2R2VA

VCC

Ir

r

(1

β)

26

5.4kΩ

1.94kΩ26

3.125VEQ2bb'be2r

r

(1

β)e2EQ2R3

Rb2Rb2VB2

VCC

IRI

VB2

0.7

0.81mA右圖所示電路。已知：β1＝β2＝5０，rbb’=300Ω。求：（1）電壓放大倍數。解：動態be2v2(1

β)RL

1rbe1

(1

β)RL1v1r

RL2，

AA

，

RL2

R4//

rbe2e2i2e1//

Ri2，

R

RL1R

R1

Av

Av1

Av2

2.254右圖所示電路。已知：β1＝β2＝5０，rbb’=300Ω。求：（1）電壓放大倍數。解：動態vi

ib1

rbe1

ib2

rbe24vo

ib2

Rb1c2b2

ib2

rbe2

[(1

1

)

ib1

(1

2

)

ib2

]

(Re1

//

Re2

)c1RbR1

R2e2be2Rrbe1viβ1

ib1e2β2

ib2ib1

e1ib24voR

R

re1右圖所示電路。已知：β1＝β2＝5０，rbb’=300Ω。求：（2）輸入電阻。解：Ri

Rb

(R1

//

R2

)//rbe1

(1

β)RL

2

6.83kΩ右圖所示電路。（3）在AB

間跨接一大容量電容，放大器輸入電阻？跨接后，A

點電位與發射極電位相

位被升高，稱自舉電容）

，流過

Rb

支路的電流減小，Rb

支路的等效電阻增加。rbe1

支路電阻比Rb

支路電阻小得多，所以自舉電容對整個放大器的輸入電阻增加不多。【例1.4】右圖所示電路。CE

+

CCA

v

A

v1

Av22//rbe2

Rb

//

Rc1o

o2R

R

Re2Ri2

Rb

//[rbe2

(1

2

)(Re2

//

RL

)]Ri

Ri1

Rb1

//

Rb2

//

rbe1(1

2

)(Re2

//

RL

)rbe2

(1

2

)(Re2

//

RL

)v2be1

β1

(Rc1

//

Ri2

)v11

A

Ar【例1.5】右圖所示電路。CE

+

CEA

v

A

v1

Av2Ri2

rbe2

(1

2

)Re2Ri

Ri1

Rb1

(Rb2

//

rbe1)Ro

Ro2

Rc2rbe2

(1

2

)Rc2Rb1

R

b

2

rbe1

2

Rc2v2

β1

(Rc1

//

Ri2

)v1AA

右圖所示電路。CE

+

CE【例1.6】2n2

rce2o1

be2Ri2

n2

rrbe2Ri

Ri1

Rb1

//

Rb2

//

rbe12

2

L2

(n

R

)v2A

be1

β1Ri2v11

2Rrn

nv1A

v2vA

AA【例1.7】右圖所示電路。CE

+

CB

+

CC右圖所示電路。CC

+

CB差分放大電路【例1.8】右圖所示電路。CC

+

CB

+

CE差分+共射【例1.9】放大電路的頻率特性前述放大電路：信號頻率在音頻（中頻，20～20kHz）范圍。動態分析時：外電路的耦合電容短路，器件內的結電容開路。若頻率升高或降低，耦合電容、結電容不能作上述的理想化處理；此時，需涉及對信號頻率的響應問題。頻率響應波特圖（高頻）小信號模型放大電路的分頻段分析法多級放大電路的頻域分析通頻帶當放大電路的信號頻率很低或很高時，由于電路中存在的電抗元件、晶體管結電容和極間電容的影響，放大電路的電壓放大倍數都要降低；只有在中頻段范圍內，放大倍數為常數。通頻帶越寬，表明放大電路對不同頻率信號的適應能力越強。例：擴音機電路，其通頻帶應大于音頻（20～20

kHz）范圍。通頻帶：BW

fH

fL

fH上限頻率：f

H

；下限頻率：f

L

；中頻增益歷史回顧無源一階RC

低通濾波器電壓傳輸比：截止頻率：f積分電路i

H

V

o

1

1

1

j

RC

1

j

f

fVvAfH

)2對數幅頻：20

lg

|

A

v

|

20

lg 1

(

f相頻：

arctg

(ffH

)12

RCH歷史回顧無源一階RC

低通濾波器fH

)220

lg

|

A

v

|

20

lg 1

(

f

arctg

(

f fH

)歷史回顧無源一階RC

高通濾波器電壓傳輸比：截止頻率：f對數幅頻：20

lg

|

A

v

|

20

lg(fLi1

j

RC

1

j

f

f

V

o

j

RC

j

f

fLVvA1

(

ffL

)2fL

)

20

lg相頻：

90°

arctg

(

f fL

)微分電路12

RCL歷史回顧無源一階RC

高通濾波器fL

)220

lg

|

A

v

|

20

lg(

f fL

)

20

lg 1

(

f

90°

arctg

(

f fL

)歷史回顧波特圖波特（頻率響應）圖：幅頻特性圖：參量幅度與頻率的函數關系；相頻特性圖：參量相位與頻率的函數關系。橫坐標采用對數頻率刻度；幅頻特性曲線的縱坐標采用分貝刻度；相頻特性曲線的縱坐標表示相角

。對數頻率特性曲線的優勢：可以把很寬的頻率變化范圍壓縮在較窄的頻率坐標內；增益的乘、除運算變成了加、減運算；可以采用漸近折線來代替十分復雜的頻率特性曲線。40

dB0.01

fL100

fL1000

fL20

dB0

dB波特圖（低頻段繪制）Lj

f

/

fL

A

vm

1

j

f

/

f通用低頻段頻率特性表達式：Av對數幅頻特性表達式：20

lg

|

A

v|

20

lg

|

Avm|

20lg(

f1

(

ffL

)2fL

)

20

lg20

dB+20dB/十倍頻程0.1

fLfL

10

fL-20dB/十倍頻程波特圖（低頻段繪制）Lj

f

/

fLvm1

j

f

/

f

A

v通用低頻段頻率特性表達式：A相頻特性表達式：

90°

arctan(

f fL

)0.1

fLfL1000

fL90°45°0°

45°0.01

fL-45°/十倍頻程10

fL

100

fL波特圖（低頻段繪制）誤差Lj

f

/

fLvm1

j

f

/

f

A

v通用低頻段頻率特性表達式：A波特圖（高頻段繪制）相頻特性表達式：

arctan(f誤差H1

j

f

/

f通用高頻段頻率特性表達式：A

v

Avm

11

(

ffH

)2對數幅頻特性表達式：20

lg

|

A

v|

20

lg

|

A

vm

|

20lgfH

)

46

1

j

f

/

53Hz1

j

f

/1.47

106

Hzj

f

/

53Hz1v【例1.10】已知一放大電路的頻率響應為A要求畫出相應的波特圖。解：對數幅頻和相頻表達式分別為：20

lg

|

A

v|

20

lg

46

20

lg(

f

53)20

lg20

lg1

(

f1

(

f53)21.47

106

)253)

180

90

arctan(

f

arctan(

f

1.47

106

)上限頻率：1.47MHz下限頻率：53Hz帶寬：約1.47MHz要求畫出相應的波特圖。上限頻率：約0.743MHz1

1

701

j

f

/

7.43105

1

j

f

/

2.6

107v【例1.11】已知一放大電路的頻率響應為A三極管（高頻）小信號模型三極管的物理模型發射結正偏，結電容由擴散電容決定；（約幾十至一百皮法）集電結反偏，結電容由勢壘電容決定。（幾個皮法）三極管的混合π模型（略去re

和rc

）三極管（高頻）小信號模型三極管的混合π模型（略去re

和rc

）''mbe'ber

'V'g

V

0

I

b

0

b

e

b'er

g

m

0

三極管（高頻）小信號模型簡化單相化b'eib'cb'eC

C

(1

K

)C

,VK

Vce近似場效應管（高頻）小信號模型高頻等效模型簡化模型Cgs

Cgs

(1

K

)Cgd放大電路的分頻段分析法右圖所示（共射放大）電路。全頻段微變等效（右圖）。分頻段分析法：利用放大電路中不同類型電容容值相差懸殊的特點，對電路簡化；回避了直接利用電路理論求解不同信號頻率作用下電路響應時的計算復雜性。三個頻段：中頻段、低頻段、高頻段。分頻段分析（中頻段）中頻段等效電路。C

容抗很小，交流短路；Ci

容抗很大，交流開路。分頻段分析（中頻段）源電壓增益：V

o

gmVb'e

RLRiRs

RiRibeb'em

LsvsmrrV

V

o

g R

Ab'e

ib'eiRs

RiVs

Vi

r

R

rbb'

rb'e

Rs

Ri

VR分頻段分析（低頻段）低頻段等效電路。C

容抗增大，不能忽略；Ci

容抗更大，交流開路。分頻段分析（低頻段）源電壓增益：定義C

所在回路的時間常數：L

(Rc

RL

)C對應的低頻轉折頻率：fRijω(Rc

RL

)Cm

Ls

i

beRi1

jω(Rc

RL

)CR

)

rb'e

(gR

R

rvsLAvsmjω(Rc

RL

)C1

jω(Rc

RL

)C

A

RL

j

CRs

RiRr

1

RLVo

g

mVb'e

[Rc

//(R

L

j

C

)]b'e

irbb'

rb'eVs

Vb'e

11

1LL

2π

2π(Rc

RL

)CLj

f

/

fLvsmvsL則：A1

j

f

/

f

A

分頻段分析（高頻段）高頻段等效電路。C

容抗更小，交流短路；Ci

容抗減小，不能忽略。分頻段分析（高頻段）iRs

j

CivsH1j

CARi

rb'e

(

g R

)rbe

m

LRs

Ris

ivsm1

j

RC1

A

V

o

gmV源電壓增益：1b'e

RL

j

Cis

i

bb'

b'eRs

rb'e

//[rbb'

Rs

//

Rb

]1rb'eR

R

r

rVs

s

V

1j

CiVb'e

sRs

Ri

V

Rii'j

Cim

Ls

i

beRs

rb'e

(

g R

)

RivsH11j

CR

R

rA分頻段分析（高頻段）源電壓增益：定義C

所在回路的時間常數：τH

RsCi對應的高頻轉折頻率：則：s

iHH2π

RC1

12π

τf

HvsmvsH1

j

f

/

f1

A

As

ivsm1

j