簡(jiǎn)單放大器上

共射放大器的組成

放大的外部條件是：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。放大電路的簡(jiǎn)化u0+UCC放大電路中各元件的作用晶體管T：晶體管T是放大電路的核心元件。電源UCC：是整個(gè)放大電路的能量來(lái)源，同時(shí)能保證E結(jié)正偏，C結(jié)反偏。RC：是將放大了的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。RB：提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O偏置電流IB。耦合電容C1、C2：通交隔直的作用，常用極性電容。放大電路中各電壓、電流符號(hào)名稱靜態(tài)值交流分量瞬時(shí)值有效值總電壓或電流瞬時(shí)值平均值直流電源基極電流集電極電流發(fā)射極電流集射極電壓基射極電壓集電極電源基極電源發(fā)射極電源放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算

——靜態(tài)計(jì)算什么是靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)ui=0時(shí)，即只有直流電源UCC作用在電路中,此時(shí)電路工作在靜態(tài)，對(duì)應(yīng)的IB、IC、UCE的值，稱為靜態(tài)值。這組靜態(tài)值在三極管的輸入、輸出特性曲線上對(duì)應(yīng)了一個(gè)點(diǎn)，即為靜態(tài)工作點(diǎn)，用字符Q表示。uiu0

在交流放大電路中，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，才能正常有效的放大交流信號(hào)。

Q

點(diǎn)設(shè)置在輸入、輸出特性的中心區(qū)域。

當(dāng)ui≠0時(shí)，電路中各個(gè)電量（電流或電壓）既有直流分量，又有交流分量，它們是一個(gè)交、直流并存的電量。靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算

由于沒(méi)有交流信號(hào)輸入，C1和C2具有隔離直流的作用，因此，放大電路的靜態(tài)分析——直流通路。確定輸入回路靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算確定輸出回路的靜態(tài)工作點(diǎn)

這是一直線方程，當(dāng)UCE=0時(shí)，IC=UCC/RC；IC=0時(shí)，UCE=UCC。這條直線稱為直流負(fù)載線。因?yàn)镮BQ已經(jīng)求出靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)值的計(jì)算

由直流通路直接求出：放大器電路的動(dòng)態(tài)分析非線性電路線性化處理放大電路的動(dòng)態(tài)分析與計(jì)算放大電路的波形失真分析非線性電路線性化處理三極管是一個(gè)非線性元件，由它構(gòu)成的放大電路實(shí)際上是一個(gè)非線性電路，為了能直接使用前面所學(xué)過(guò)的分析計(jì)算線性電路的各種方法，首先須對(duì)三極管進(jìn)行線性化處理。輸入特性的線性化處理輸出特性的線性化處理輸入特性的線性化處理

在Q點(diǎn)處作曲線的切線，則當(dāng)電壓有一個(gè)增量ΔUBE時(shí)，其電流也有一個(gè)相應(yīng)的增量ΔIB。由于在工作點(diǎn)附近輸入特性與切線基本重合，因此可用切線代替曲線，其切線斜率為：

也就是說(shuō)，在工作點(diǎn)附近可用相應(yīng)的切線代替曲線。于是，電壓和電流增量之間就有了線性關(guān)系。所以，當(dāng)電壓增量ΔUBE按正弦量變化時(shí)，電流增量ΔIB也按正弦規(guī)律變化。

可見(jiàn)，放大電路中的電壓和電流是交直流共存的量，但在做理論分析時(shí)，我們可以將直流、交流分開(kāi)考慮。

所以，僅就交流輸入電壓而言，三極管的輸入端可等效為：——稱為三極管的動(dòng)態(tài)輸入電阻。在小信號(hào)時(shí)，rbe是一常數(shù)，低頻小功率管可用下式估算其值一般為幾百~幾千歐姆輸出特性的線性化處理如果同樣對(duì)輸出特性采用對(duì)輸入特性的小增量法，從圖中可見(jiàn),輸出特性近似水平直線，也就是說(shuō)，當(dāng)電壓uce發(fā)生變化時(shí)，電流ic近似不變，即具有恒流特性。

只有當(dāng)ib發(fā)生變化時(shí)，ic才會(huì)發(fā)生變化。且ic=βib，只受ib的控制，于是，三極管的輸出端可用一個(gè)受控電流源來(lái)等效。

IC

UCE三極管的輸出電阻：由于處于放大區(qū)的輸出特性曲線很平坦，所以rce很大,在實(shí)際應(yīng)用中常忽略不計(jì)。放大電路的動(dòng)態(tài)分析與計(jì)算畫(huà)出放大電路的交流通路---將放大電路中的電容C1和C2視為短路，令UCC=0（將UCC對(duì)地短接），可得到放大電路的交流通路如下：再將三極管用等效電路代替得：微變等效電路放大電路動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)及計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au——不失真輸出正弦信號(hào)的相量與輸入正弦信號(hào)的相量之比。放大電路的輸入電阻ri——放大電路的輸入電壓與輸入電流的比值。放大電路的輸出電阻ro——放大電路從輸出端看進(jìn)去的戴維南等值電阻ro。CDAB輸出電阻r0是從C、D端口往左邊看進(jìn)去的戴維南等效電阻。電壓放大倍數(shù)設(shè)輸入信號(hào)為正弦交流信號(hào)負(fù)載開(kāi)路帶負(fù)載帶負(fù)載的放大倍數(shù)空載放大倍數(shù)負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓反相可見(jiàn)，帶負(fù)載后，放大電路的放大倍數(shù)將降低。負(fù)載越大，即RL越小，等效電阻也越小，放大倍數(shù)下降越多。’輸入電阻由于RB》rbe，所以，因?yàn)閞be一般為幾百歐~幾千歐，所以，其輸入電阻較低。

對(duì)信號(hào)源或前級(jí)放大器來(lái)說(shuō)，

ri相當(dāng)于信號(hào)源或前級(jí)放大器帶的負(fù)載電阻，為了不加重信號(hào)源的負(fù)擔(dān)或使前一級(jí)放大倍數(shù)下降不多，通常希望ri大一些好。輸出電阻

因?yàn)镽C一般為幾千歐，所以，其輸出電阻較高，帶負(fù)載能力不強(qiáng)。

對(duì)負(fù)載電阻而言，放大電路就是其信號(hào)源，rO電阻相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源內(nèi)阻。為了增強(qiáng)放大電路帶負(fù)載的能力，通常希望rO小一點(diǎn)好。

輸出電阻ro可在沒(méi)有信號(hào)源作用（將信號(hào)源短路）時(shí)求得。放大電路的波形失真分析當(dāng)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在輸出特性的放大區(qū)時(shí)，放大器工作在放大狀態(tài)，輸出量完全不失真的反映輸入量的變化。當(dāng)工作點(diǎn)設(shè)置得不合適時(shí)，輸出信號(hào)就不能真實(shí)的反應(yīng)輸入信號(hào)。這時(shí)，放大電路出現(xiàn)了失真，如果工作點(diǎn)太低，靠近截止區(qū)使輸出產(chǎn)生的失真叫截止失真。如果工作點(diǎn)太高，靠近飽和區(qū)使輸出產(chǎn)生的失真叫飽和失真。uBEiB(uA)00tuBEuBEQiBQuCE(V)iC(mA)00tuCE1、根據(jù)ui的波形通過(guò)輸入特性畫(huà)出iB波形2、畫(huà)出輸出回路的交流負(fù)載線3、通過(guò)交流負(fù)載線畫(huà)出iC和uCE的波形u0uiQQ

工作點(diǎn)適合，輸出完全復(fù)現(xiàn)輸入。

工作點(diǎn)過(guò)低，產(chǎn)生截止失真。工作點(diǎn)過(guò)高，產(chǎn)生飽和失真。由此可見(jiàn)，放大電路要正常工作，必須設(shè)置一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。uCE(V)ic(mA)00tuCEQuCE(V)ic(mA)00tuCEQ’uCE(V)ic(mA)00tuCEQ”例1：圖示電路中，已知β=50，(1)計(jì)算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)計(jì)算負(fù)載電阻RL斷開(kāi)和接入時(shí)，放大電路的電壓放大倍數(shù)Auo，Au；(3)計(jì)算放大電路的輸入電阻ri、輸出電阻ro；（4）如果信號(hào)源內(nèi)阻RS=200Ω，試求RL斷開(kāi)或接入時(shí)，放大電路對(duì)?S的電壓放大倍數(shù)。解：（1）計(jì)算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)畫(huà)出放大電路的直流通路求出靜態(tài)工作點(diǎn)如下RE（2）計(jì)算電壓放大倍數(shù)Auo

，Au畫(huà)出放大電路的交流通路畫(huà)出放大電路的微變等效電路計(jì)算電壓放大倍數(shù)空載放大倍數(shù)帶負(fù)載的放大倍數(shù)可見(jiàn)接入負(fù)載后，放大器的電壓放大倍數(shù)將降低。（3）計(jì)算輸入電阻ri、輸出電阻ro；

要注意：ro是放大器本身的輸出電阻，其大小與外接負(fù)載電阻的大小無(wú)關(guān)。（4）計(jì)算放大電路對(duì)?S的電壓放大倍數(shù)

Aus0,AusL考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)，ui與es信號(hào)電壓不等，放大器微變等效電路的輸入電阻ri就是信號(hào)源的負(fù)載電阻。這時(shí)，放大電路的電壓放大倍數(shù)表示為：輸入信號(hào)Ui與信號(hào)源電動(dòng)勢(shì)?S

的關(guān)系為：空載放大倍數(shù)帶負(fù)載時(shí)的放大倍數(shù)

與(2)中的計(jì)算結(jié)果比較，可見(jiàn)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)，亦將降低放大電路的電壓放大倍數(shù)。分壓式偏置共射放大電路分析計(jì)算：CE直流通路靜態(tài)值計(jì)算：CE直流通路用戴維南定理計(jì)算：戴維南等效電路由等效電路求出IB、IC、UCE。CE動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算：若取掉CE，如何影響ri和Au值？CEri增大Au減小分壓式偏置放大器具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。

電路構(gòu)成4.6射極輸出器(共集電極電路）靜態(tài)分析由直流通路求取靜態(tài)工作值（點(diǎn)）計(jì)算動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算交流電壓放大倍數(shù)

可見(jiàn)：射極輸出器的電壓放大倍數(shù)略小于1，且輸出輸入電壓同相，所以，也稱射極輸出器為電壓跟隨器。

射極輸出器雖然不具有電壓放大能力，但仍具有電流放大作用——ie=(1+β)ib，以及功率放大作用。

射極輸出器雖然不具有電壓放大能力，但由于其輸入電阻大，輸出電阻小，因而獲取信號(hào)的能力以及帶負(fù)載的能力都很強(qiáng)。動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算輸入電阻ri

所以，在多級(jí)放大電路中，射極輸出器往往用做輸入級(jí)，以提高電路獲取信號(hào)的能力?？梢?jiàn)：射極輸出器的輸入電阻遠(yuǎn)大于基本共發(fā)射極放大器的輸入電阻（ri=rbe）。動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算輸出電阻ro

用外加電壓法求輸出電阻，電路如右下圖所示。