第9章 基本放大电路

第3篇模拟电子技术第9章基本放大电路9.1基本放大电路的组成、分类、性能指标及分析方法9.2共射极基本放大电路9.3静态工作点的稳定9.4射极输出器本章要求:1.了解基本放大电路的组成、分类、性能指标及分析方法2.掌握共发射极放大电路的图解分析法；3.掌握共发射极放大电路的小信号模型分析法4.掌握固定偏置与射极偏置电路的动静态分析5.了解射极输出器的特点、分析方法及应用重点:1.小信号模型分析法2.固定偏置与射极偏置电路难点:放大电路放大实质第9章基本放大电路1电路结构单管共发射极放大电路(1)VT为晶体管——放大元件，起电流放大作用，是放大器的核心部件。(2)为基极和集电极提供偏置电压，使VT工作在放大区。(3)为基极偏置电阻，为基极提供一个合适的偏置电流。(4)为集电极负载电阻，它的作用是将集电极电流的变化转化为集电极-发射极之间的电压变化，从而实现电压放大。9.1组成、分类、性能指标及分析方法2工作原理输入的交流信号通过电容加到晶体管的发射结，产生基极电流，变化引起变化，并在上产生压降；通过耦合，输出电压。的变化幅度将比的变化幅度大很多倍，说明晶体管对进行了放大。从中可以看出，增大时，反而减小。电路中，、、和都是随的变化而变化，它们变化的顺序如下：9.1组成、分类、性能指标及分析方法1.近似估算法根据输入和输出回路共同端的不同，晶体管有3种基本放大电路，即共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。分析方法包括静态工作点的估算和动态性能分析两个方面。4主要性能指标常用的技术指标主要有增益（放大倍数）、输入阻抗、输出阻抗、频率响应和带宽以及非线性失真等。5放大电路的分析方法：

静态分析，又称直流分析，用于求出电路的直流工作状态，即基极直流电流、集电极直流电流、集电极-发射极之间的直流电压。

动态分析，又称交流分析，用于求出电压放大倍数、输入电阻、输出电阻三项性能指标。9.1组成、分类、性能指标及分析方法1放大电路的静态分析近似估算法：首先画出放大电路的直流通路（电容对直流相当于开路）9.2共发射极放大电路的分析方法例9-1：已知，，，晶体管的放大倍数。求放大电路的静态工作点。2.图解法：利用作图的方法来确定静态工作点（步骤如下）：（1）作直流负载线：和满即足的关系曲线：（2）求静态工作点：直流负载线与对应的那条输出特性曲线的交点Q就是静态工作点9.2共发射极放大电路的分析方法即：9.2共发射极放大电路的分析方法2.图解法：利用作图的方法来确定静态工作点（步骤如下）：（1）作直流负载线：和满即足的关系曲线：（2）求静态工作点：直流负载线与对应的那条输出特性曲线的交点Q就是静态工作点即：例9-2：试用图解法求放大电路的静态工作点。9.2共发射极放大电路的分析方法解：首先写出直流负载线方程令则，得点M（12，0）；又令则得点N（0，3）连接MN两点得直流负载线与的输出特性曲线的焦点就是静态工作点电路参数对静态工作点的影响9.2共发射极放大电路的分析方法直流负载线方程又因此，只要改变，，或就可以改变晶体管的静态工作点Q2放大电路的动态分析图解法分析动态特性（1)根据输入，在输入特性曲线上求的波形（2)作交流负载线CD9.2共发射极放大电路的分析方法CD的斜率为比直流负载线陡一些（3)根据输出特性曲线和交流负载线画出，和，的波形。非线性失真(1)饱和失真（静态工作点Q位置太高）(2)截止失真（静态工作点Q位置太低）9.2共发射极放大电路的分析方法饱和失真截止失真晶体管的小信号模型分析法（1）输入回路的模型：当输入交流信号很小时，可将静态工作点Q附近的一段曲线当作直线。9.2共发射极放大电路的分析方法晶体管的输入电阻工程上的估算值；晶体管的小信号模型9.2共发射极放大电路的分析方法（2）输出回路的模型动态性能指标的计算（1）电压放大倍数，和源电压放大倍数（2）输入电阻9.2共发射极放大电路的分析方法放大电路是信号源的负载，其输入端的等效电阻就是信号源的负载电阻，也就是放大电路的输入电阻一般输入电阻越高越好。较小的输入电阻的放大器会从信号源取用较大的电流，从而增加信号源的负担。信号源电压被信号源内阻和放大电路的输入电阻分压后，输入上得到的电压才是放大电路的输入电压。输入越小，那么放大后的输出电压也就小。若与前级放大电路相连，则本级的输入电阻就是前级的负载输出电阻,若输入减小，则前级放大电路的电压放大倍数也就越小。（2）输出电阻9.2共发射极放大电路的分析方法放大电路是负载的等效信号源，其等效电阻就是放大电路的输出电阻一般输出电阻越小越好。放大电路对后一级放大电路来说相当于信号源的内阻，若输出电阻较高，则使后一级放大电路的有效输入信号降低，使后一级放大电路的源电压放大倍数降低。放大电路的负载发生变动，若输出电阻较高，必然引起放大电路输出电压有较大的变动，即放大电路带负载能力较差。用小信号模型法分析共发射极放大电路分析的步骤：（1）对电路进行直流分析，求出Q点的各级直流电压和电流（2）画出小信号模型等效电路，（3）计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。例9-3试用小信号模型法电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和源电压放大倍数。已知，晶体管为硅管，，电容和足够大。9.2共发射极放大电路的分析方法9.2共发射极放大电路的分析方法1.温度对静态工作点的影响温度对反向饱和电流的影响由于温度的升高，加快了注入基区的载流子的运动速度，使基区中电子与空穴复合的机会减少，故增大。9.3静态工作点的稳定温度每升高时，增大一倍左右。而穿透电流，故向上平移，使晶体管的输出特性曲线整体上移。温度对电流放大倍数的影响温度对发射结电压的影响温度每升高，约减少

因此，固定偏置式放大电路虽然结构简单，调试方便，但本身没有自动调节Q点的能力，温度稳定性较差。2.基极分压式发射极偏置晶体管放大电路9.3静态工作点的稳定电路的基本特点：利用和分压来固定基极电位当电路满足条件：时（2）利用发射极电阻产生发射极电位，以反馈控制输入回路，自动调整静态工作点。静态工作点:由直流通路9.3静态工作点的稳定放大电路的动态分析（接旁路电容）输入电阻由于所以输出电阻9.3静态工作点的稳定放大电路的动态分析（不接旁路电容）输入电阻输出电阻9.3静态工作点的稳定放大电路的动态分析（不接旁路电容）输入电阻输出电阻9.3静态工作点的稳定例9-4：分压式发射极偏置晶体管放大电路中，已知晶体管的求：1）估算电路静态工作点Q；2）计算放大电路的、和；3）如将放大电路的旁路电路去掉，则放大电路的、和如何变化？解：

（1）估算Q点

1.静态分析

9.4共集电极放大电路——射极输出器2.动态分析

9.4共集电极放大电路——射极输出器（1）电压放大倍数式中：（2）输入电阻集电极放大电路的输入电阻较高2.动态分析

9.4共集电极放大电路——射极输出器（3）输出电阻式中通常所以所以共集电极放大电路的输出电阻是很低3共集电极放大电路的特点和应用特点：电压放大倍数接近于1，输出电压和输入电压相位相同；输入电阻高，输出电阻低。9.4共集电极放大电路——射极输出器应用：由于它具有高输入电阻和低输出电阻的特点。常被用作多级放大电路的输入级，又可将它作多级放大电路的输出级。同时利用它的输入电阻高、输出电阻低的特点，将它作为多级放大电路的中间级。输入电阻高，即前一