模拟电子技术2.3 基本组态放大电路

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2.3基本组态放大电路2.3.1共发射极放大电路2.3.2共集电极放大电路2.3.3共基极放大电路2.3.4共源放大电路

2.3.5共漏放大电路2.3.6

共栅极放大电路2.3.7共发射极放大电路（CE）的仿真2.3.8基本组态放大电路的应用

2.3基本组态放大电路共发射极CE

共基极

CB

共集电极CC共源极CS

共栅极CG

共漏极CD六种基本组态放大电路

2.3.1共发射极放大电路1.基本共射放大电路

共射放大电路，输入信号加在基极，输出信号从集电极取出，发射极是公共端。要使晶体管具有放大作用，必须保证发射结正偏，集电结反偏，NPN管基极和集电极需要加上正电压。直接耦合（能放大变化缓慢的信号，集成电路常用）阻容耦合（不能放大变化缓慢的信号，适合放大高频信号，不便于集成化。

1.基本共射放大电路（1）直流分析（静态分析

）

直流通路：直流信号流经的路径对于直流分析，频率f=0Hz,电容的容抗很大，电容相当于开路；电感的感抗很小，电感相当于短路。（1）直流分析（静态分析

）

可利用上面这三个式子计算静态工作点。基本共射放大电路电路简单，

基本固定，但与温度和管子有关，稳定性差。

1.基本共射放大电路当

和

取值合适时，才能保证晶体管可靠地工作在放大区。（2）交流分析（动态分析

）

交流通路：交流信号流经的路径由于耦合电容C1和C2的容量均较大，对交流信号可视为短路，直流电源VCC的内阻很小，对交流信号也可视为短路。

1.基本共射放大电路（a）交流通路

（b）小信号等效电路①

输入电阻注意：求输入电阻

时不考虑信号源内阻。

1.基本共射放大电路②

输出电阻

任何系统的输出电阻

定义为断开负载

，全部独立电源等于零时输出端的等效电阻。断开负载

输出电阻

1.基本共射放大电路③

电压放大倍数负号表示

与

反相。

1.基本共射放大电路

Q点不合适或信号幅度过大会造成信号失真。（a）截止失真

（b）饱和失真

（c）输入信号大截止失真和饱和失真

1.基本共射放大电路【例2.3.1】图2.3.4（a）所示硅晶体管电路中，β=80，输入电压为一矩形波波，如图2.3.4（b）所示，画出输出电压波形。

1.基本共射放大电路解：时，晶体管发射结零偏截止，

,

故时，晶体管导通设晶体管饱和，

，此时

称为集电极饱和电流

1.基本共射放大电路显然

，晶体管确实可靠饱和，与

呈反相关系，所以该电路称为反相电路，在数字电路中又称“非门”。晶体管放大电路的作用不仅限于放大信号，只要设计合理，它们可以用作计算机和自动控制电路的开关。

放大和临界饱和时管子有电流放大作用，饱和和截止时晶体管没有电流放大作用。

1.基本共射放大电路

2.射极偏置共射放大电路（1）直流分析（静态分析

）达到了稳定静态工作点的作用（2）交流分析（动态分析

）①

输入电阻②

输出电阻注意：求输出电阻时不包括负载

2.射极偏置共射放大电路③

电压放大倍数负号表示

与

反相

虽然工作点要比基本共射放大电路稳定，但电压放大倍数有所下降。

2.射极偏置共射放大电路

3.共射集电极反馈放大电路3.共射集电极反馈放大电路（1）直流分析（静态分析

）（2）交流分析（动态分析

）①

输入电阻式中

3.共射集电极反馈放大电路②

输出电阻

3.共射集电极反馈放大电路③

电压放大倍数此电路所用元件少，工作点稳定负号表示

与

反相。

3.共射集电极反馈放大电路4.典型的静态工作点稳定共射放大电路4.典型的静态工作点稳定共射放大电路（1）直流分析（静态分析

）①利用戴维南定理①利用戴维南定理4.典型的静态工作点稳定共射放大电路①利用戴维南定理4.典型的静态工作点稳定共射放大电路其中4.典型的静态工作点稳定共射放大电路②

近似分析

由于

，从而可以得到

串联，利用分压原理可得基极电位由于

很小，在近似分析中可忽略，即

，

和4.典型的静态工作点稳定共射放大电路

当电路满足

，可采用近似方法

计算该电路的静态工作点。基本不随温度变化当温度上升时，

从而使得

基本不随温度变化，所以这种电路在共射放大电路中应用广泛。4.典型的静态工作点稳定共射放大电路（2）交流分析（动态分析

）①

输入电阻断开负载，让

，从而

，受控源开路

注意：求输出电阻时不包括负载。②

输出电阻4.典型的静态工作点稳定共射放大电路③电压放大倍数式中4.典型的静态工作点稳定共射放大电路【例2.3.2】如图2.3.15所示电路中，已知晶体管的

，

，

，

，

，，各电容的容量，，，足够大。求：（1）静态工作点；（2）求输入电阻、输出电阻、电压放大倍数和源电压放大倍数；（3）如果发射极旁路电容开路，画出此时放大电路的交流通路和小信号等效电路，并再次求放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。4.典型的静态工作点稳定共射放大电路解：（1）计算静态工作点满足（2）计算动态参数4.典型的静态工作点稳定共射放大电路不接负载，电路的电压放大倍数

不考虑信号源内阻，不接负载时电压放大倍数最大；考虑信号源内阻，接入负载时电压放大倍数最小。源电压放大倍数4.典型的静态工作点稳定共射放大电路（3）断开

后去掉旁路电容后，电压放大倍数下降很多。4.典型的静态工作点稳定共射放大电路5.共射放大电路的特点

共射放大电路输入电阻和输出电阻大小适中，输出电压与输入电压反相。由于共射放大电路的电压、电流和功率增益都比较大，因而应用广泛，适用于一般放大电路或用作多级放大电路的中间级。

2.3.2共集电极放大电路1.直流分析

2.3.2共集电极放大电路2.交流分析（1）输入电阻其中

2.3.2共集电极放大电路（2）输出电阻

将独立电源用短路代替，断开负载，信号源短路，在输出端口加电压源

2.3.2共集电极放大电路（3）电压放大倍数一般，因此共集电极电压放大倍数约等于1，共集电极放大电路的输出电压与输入电压不但大小近似相等，而且相位相同，故又称为“射极跟随器”。

2.3.2共集电极放大电路3.共集电极放大电路的特点

共集电极放大电路具有电压放大倍数小于1而接近1，输出电压与输入电压同相，输入电阻大，输出电阻小等特点。

对信号源的影响小，常用作多级放大电路的输入级，比如用于交流毫伏表、示波器等测量仪器的输入级。

共集电极放大电路输出电阻很小，因而具有较强的带负载能力，因此，它常用作多级放大电路的输出级，比如构成集成运放的输出级。

在级间起到隔离和阻抗变换的作用，这时候又称其为缓冲器。

2.3.2共集电极放大电路4.其他形式的共集电极放大电路（1）直流分析：与典型的静态工作点稳定共射放大电路相同。

4.其他形式的共集电极放大电路（2）交流分析：

4.其他形式的共集电极放大电路

4.其他形式的共集电极放大电路解：静态工作点

4.其他形式的共集电极放大电路

2.3.3共基极放大电路

输入信号

由发射极输入，输出信号

由集电极引出，基极是公共端，所以称之为共基极放大电路。（1）

直流分析2.交流分析

2.3.3共基极放大电路

2.3.3共基极放大电路3.共基放大电路的特点

共基放大电路具有输出电压与输入电压同相，电压放大倍数高，输入电阻小，输出电阻适中等特点。由于共基放大电路具有较好的高频特性，所以广泛应用于高频或宽带放大电路中。

2.3.3共基极放大电路【例2.3.4】图2.3.21（a）所示共基放大电路中，已知晶体管的，求：（1）静态工作点；（2）求输入电阻、输出电阻、电压放大倍数和源电压放大倍数。，，，，，，，，电容的容量足够大。2.3.4共源放大电路1.固定偏置电路（1）直流分析1.固定偏置共源放大电路（2）交流分析增强型场效应管工作于放大区耗尽型场效应管工作于放大区1.固定偏置共源放大电路（

，则受控源

，相当于受控源开路）

（2）交流分析2.自给偏压共源放大电路（1）直流分析2.自给偏压共源放大电路（2）交流分析去掉旁路电容后放大倍数会降低3.分压式自偏压共源放大电路（1）直流分析将

代入得：3.分压式自偏压共源放大电路（2）交流分析接入负载

，则电压放大倍数为3.分压式自偏压共源放大电路3.共源放大电路的特点

共源极放大电路输入电阻高，根据实际情况，输出电阻可以在几百Ω～十几kΩ之间，具有一定的电压放大能力，输出电压与输入电压反相。3.分压式自偏压共源放大电路【例2.3.5】由N沟道增强型场效应管组成的共源放大电路如图2.3.29所示，已知场效应管的开启电压，电源

，试求其静态工作点和放大电路的性能参数输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。，3.分压式自偏压共源放大电路解：增强型N沟道场效应管放大区偏置条件3.分压式自偏压共源放大电路2.3.5共漏放大电路

输入信号从栅极G输入，输出信号从源极S输出，称之为共漏极放大电路，也称源极输出器。

直流通路与【例2.3.5】相同，静态工作点的计算也可用前面的方法完成。2.3.5共漏放大电路Ri高，Ro低，Au<1，输出电压uo与输入电压ui同相。2.3.6共栅极放大电路

输入信号由源极S输入，输出信号由漏极D输出，它们以栅极G为公共端，所以称为共栅极放大电路。2.3.6共栅极放大电路1.直流分析2.3.6共栅极放大电路2.交