杨四军武科大工程系电子电工《电子线路》ppt课件第3章 单级低频小信号放大器

第三章单级低频小信号放大器估算法第一节课前知识准备1.掌握共发射极基本放大电路的组成和各元件的作用。2.了解静态工作点的作用和单级共发射极电路对信号的放大与反相作用。3.掌握分压式偏置电路稳定静态工作点的原理。4.掌握用估算法求固定偏置电路和分压式偏置电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。5.能够正确地画出放大电路的直流通路和交流通路。6.熟悉射极输出器的特点，并了解它的应用。7.掌握射极输出器的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算。【考纲要求】【考点解读】

必考点：小信号放大电路的估算。

重难点：用估算法分析小信号放大电路以及故障分析。

1.放大器

能够将微弱电信号转化为较强电信号的电路称为放大器。

注意：放大器必须具有功率放大作用，否则不能被称为放大器。【知识清单】

2.放大倍数A

3.增益G

放大倍数用对数表示叫作增益，单位为分贝（dB）。

4.单级共发射极放大电路

(1)固定偏置共发射极放大电路［如图3-1-1（a）所示］

①电路的作用：

固定偏置共发射极放大电路具有放大和反相作用。

②电路的组成：

固定偏置共发射极放大电路由三极管、基极偏置电阻、集电极电阻、耦合电容、直流电源等组成。

③电路中各元件的作用：a.三极管V：电流放大。

b.基极偏置电阻Rb：为三极管提供合适的基极偏置电流，保证三极管发射结正偏。

c.集电极电阻Rc：一方面保证三极管集电结反偏，另一方面将三极管放大的电流信号转化成电压信号。

d.耦合电容C1、C2：耦合交流输入、输出信号，隔离直流信号。

e.直流电源VG：给放大器提供工作电源。

(2)分压式偏置共发射极放大电路［如图3-1-1（b）所示］

①电路的作用：

分压式偏置共发射极放大电路不仅具有放大和反相作用，还具有稳定静态工作点的作用。

②电路的组成：

分压式偏置共发射极放大电路由三极管、基极上偏置电阻、基极下偏置电阻、集电极电阻、发射极电阻、耦合电容、射极旁路电容、电源等组成。

③电路中各元件的作用：

a.三极管V：电流放大。

b.基极上、下偏置电阻Rb1、Rb2：为三极管提供合适的基极偏置电流，保证三极管发射结正偏。

c.集电极电阻Rc：一方面保证三极管集电结反偏，另一方面将三极管放大的电流信号转化成电压信号。

d.发射极电阻Re：引入直流负反馈，稳定静态工作点。

e.耦合电容C1、C2：耦合交流输入、输出信号，隔离直流信号。

f.射极旁路电容Ce：提供交流信号的通道，减少信号放大过程中的损耗。

g.直流电源VG：给放大器提供工作电源。5.静态一般我们将输入端短路（令ui=0），放大电路处于无信号输入状态称为静态。6.静态工作点静态时三极管对应的直流电压UBE、UCE和直流电流IB、IC统称为静态工作点Q，分别记作UBEQ、UCEQ、IBQ和ICQ，其中UBEQ通常为0.7V（硅管）或0.3V（锗管）。7.设置合适的静态工作点的意义放大器的基本工作过程是将交流信号叠加在直流信号上使总量随交流变动，有了合适的静态工作点，就能保证在整个放大过程中三极管始终工作在放大状态，从而避免非线性失真（截止失真或饱和失真）。8.直流通路静态时，放大电路中直流电流流通的路径称为直流通路。画直流通路图时，通常将电容器视为开路，电感视为短路。直流通路图常用于分析放大器静态工作情况，估算静态工作点。

12.放大器输出电阻ro

放大器输出电阻是指在输入信号源为零时，从放大器输出端（不包括负载电阻）看进去的交流等效电阻。

对负载RL而言，放大器相当于信号源，ro就相当于这一信号源的内阻。ro越小，带负载的能力就越强。

13.常用的单级共发射极放大电路

常用的单级共发射极放大电路见表3-1-1。表3-1-1常用的单级共发射极放大电路

14.射极输出器

射极输出器见表3-1-2。表3-1-2射极输出器电路课堂全程导学

【分析】本题主要考查固定偏置放大电路的计算。通常根据直流通路图求IBQ，然后计算ICQ和UCEQ，再根据交流通路图计算输入、输出电阻及电压放大倍数等。【解答】（1）直流通路如图3-1-3所示。

【分析】本题主要考查分压式偏置放大电路的计算。通常在估算其静态工作点前，应先求VBQ；估算输入电阻、电压放大倍数等动态参数前，应先求rbe。【解答】(1)直流通路如图3-1-6所示。

【分析】本题主要考查集—基反馈式放大电路的计算。首先画出直流通路求静态参数，再画出交流通路求动态参数。【解答】(1)直流通路如图3-1-9所示。

(1)直流通路：

(2)交流通路：

30μA；1.5mA；6V

1.18kΩ；4kΩ

(3)-84.5

(4)(1)10μA；1mA；4V(2)交流通路：(3)168kΩ；6kΩ；-1.46(4)168kΩ；34Ω；0.985(1)15.4μA；0.77mA；5.1V(2)交流通路：(3)1.78kΩ；-70.68(4)该电路能稳定静态工作点(5)饱和失真；增大上偏置电阻RB1(1)分压式偏置放大电路；RE：引入直流负反馈，以稳定静态工作点；CE：减小交流损耗，提高放大器的放大倍数(2)交流通路：(3)2.1mA；1.52kΩ；70(4)-89(1)直流通路：(2)交流通路：40μA；2mA；6V-50；0.97kΩ；2kΩ(3)若电容CE断开，则Au下降，ri增大。-0.96；22.2kΩ(1)0.059mA；2.95mA；3V(2)19.5kΩ(3)交流通路：图解法第二节课前知识准备

1.理解直流负载线和交流负载线的物理意义。

2.熟练掌握用图解法求单管固定偏置电压放大电路的静态工作点以及动态范围的分析。

3.掌握静态工作点与波形失真的关系。

必考点：用图解法分析小信号放大电路。

重难点：用图解法分析小信号放大电路以及失真分析。【考纲要求】【考点解读】

1.图解法

利用晶体管输出特性曲线，通过作图分析放大器性能的方法，称为图解分析法，简称图解法。即通过作直流负载线确定放大器的静态工作点Q，作交流负载线求放大器的最大不失真输出电压，根据Q点在交流负载线上位置的高低分析失真情况等。

2.直流负载线

(1)物理意义：

静态时，反映放大电路中晶体三极管直流电压UCE与直流电流IC之间关系的一条直线。【知识清单】

(2)作法（以固定偏置共发射极放大电路为例）：

①根据直流通路图（如图3-2-1所示），写出关于与之间关系的方程。课堂全程导学直流负载-1/4交流负载-2/34V12V