第七章

基本放大電路《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》二極管及整流電路基本共射放大電路放大電路的分析方法放大電路的穩(wěn)定性共集電極、共基極放大電路場效應(yīng)管放大電路7.1基本共射放大電路《第七章基本放大電路》學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉共射極基本放大電路組成2.熟悉放大電路的放大原理利用三極管的電流控制作用，或場效應(yīng)管電壓控制作用，把微弱的電信號(hào)（簡稱信號(hào)，指變化的電壓、電流、功率）不失真地放大到所需的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)將直流電源的能量部分地轉(zhuǎn)化為按輸入信號(hào)規(guī)律變化且有較大能量的輸出信號(hào)。放大電路的實(shí)質(zhì)，是一種用較小的能量去控制較大能量轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換裝置。放大電路的功能放大電路組成的原則必須有直流電源，此電源能保證三極管或場效應(yīng)管工作在線性放大狀態(tài)元件的安排要保證信號(hào)的傳輸，即保證信號(hào)能夠從放大電路的輸入端輸入，經(jīng)過放大電路放大后從輸出端輸出元件參數(shù)的選擇要保證信號(hào)能不失真地放大,并滿足放大電路的性能指標(biāo)要求放大電路的三種組態(tài)放大電路的三種組態(tài)（三種接法），即共發(fā)射極、共集電極和共基極連接方式。需要指出的是，無論哪種組態(tài)，要使三極管有放大作用，都必須保證三極管的發(fā)射結(jié)有正偏電壓，集電結(jié)有反偏電壓。（a）直流通路

（b）交流通路

（c）微變等效電路共基極放大電路7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路三極管T：放大器中的核心元件，利用它對電流的放大作用來實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的放大。偏置電阻RB

：一是給發(fā)射結(jié)提供正偏電壓通路，決定電路中在沒有信號(hào)輸入情況下的基極電流IB的大小。IB也叫偏置電流，所以RB常被稱為偏置電阻。RB的值固定了，IB也固定了，因此，這種電路被稱為固定偏置放大電路。二是防止輸入交流信號(hào)短路。7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路集電極電阻RC

：一是給集電結(jié)提供反偏電壓通路；二是把集電極的電流變化轉(zhuǎn)換成輸出電壓的變化。輸入耦合電容C1和輸出耦合電容C2：作用是“隔直流，通交流”，即隔斷輸入與三極管、三極管與負(fù)載之間的直流通路。把輸入信號(hào)中的交流信號(hào)傳遞給三極管，把集電極電壓中的交流信號(hào)傳遞給負(fù)載。7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路信號(hào)Ui

：即要被放大的交流信號(hào)。負(fù)載RL：即放大了的交流信號(hào)的承受者（比如收音機(jī)中的揚(yáng)聲器），也可以是下一級(jí)電路的輸入電阻。7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路直流電源Ucc

：電源的作用是提供能量。一方面電源要給三極管的發(fā)射結(jié)提供正偏電壓，給集電結(jié)提供反偏電壓，保證三極管工作在放大狀態(tài)，即要求電源的極性要正確；另一方面，直流電源提供的能量通過三極管的控制作用轉(zhuǎn)變成負(fù)載所需要的交流能量。三極管的作用就是要保證提供給負(fù)載的交流能量變化規(guī)律和輸入信號(hào)的變化規(guī)律相同，這就是所謂的放大作用，其實(shí)質(zhì)是指三極管是一種能量轉(zhuǎn)換器。7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路在電路圖中，符號(hào)“┷”表示該電路的參考零電位，也叫接地端（雖然該點(diǎn)并不一定真的與大地相接）。它是電路中各點(diǎn)電位的公共端點(diǎn)。這樣我們在測量時(shí)得到的各點(diǎn)的電位，就是各點(diǎn)對該點(diǎn)的電壓。7.1.1放大電路的組成固定偏置共射極放大電路從圖中我們可以知道，放大電路中既含有由Ucc提供的直流量又含有由ui輸入的交流量。三極管的各電壓、電流均為交、直流疊加的混合狀態(tài)，為了準(zhǔn)確表達(dá)它們，特對電路符號(hào)作如下規(guī)定：7.1.1放大電路的組成①直流分量用大寫字母和大寫下標(biāo)符號(hào)表示，比如IB表示基極的直流電流。②交流分量用小寫字母和小寫下標(biāo)符號(hào)表示，比如iB表示基極交流電流值。③總變化量是直流分量與交流分量疊加之和，用小寫字母和大寫下標(biāo)符號(hào)表示，比如，表示的是基極的總電流。放大電路中各處電壓、電流的名稱及對應(yīng)的表示字符名稱靜態(tài)值（直流分量）交流分量總電壓或總電流（瞬時(shí)值）基極電流集電極電流發(fā)射極電流集一射極電壓基一射極電壓7.1.2放大電路的放大原理圖中的三極管已經(jīng)具備了放大的工作條件：發(fā)射結(jié)上加有正偏電壓集電結(jié)上加有反偏電壓放大器的作用就是將微小的信號(hào)放大7.1.2放大電路的放大原理放大器的靜態(tài)當(dāng)輸入的交流信號(hào)為零時(shí)，三極管的基極、集電極和發(fā)射極中都只有直流電流放大器的動(dòng)態(tài)當(dāng)輸入的交流信號(hào)不為零時(shí)，基極、集電極和發(fā)射極中的電流既含有直流電流又含有交流電流7.1.2放大電路的放大原理給放大器加上一個(gè)微小的輸入信號(hào)電壓ui三極管的基極電流ib有微小的變化集電極電流ic有較大的變化通過集電極電阻RC轉(zhuǎn)換成電壓uce的變化若RC取值較大，在RC就會(huì)有幾V的電壓變化，通過耦合電容C2，負(fù)載就得到了比輸入信號(hào)電壓大得多的交流信號(hào)電壓，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的放大7.1.2放大電路的放大原理放大電路中電壓電流的波形放大過程分析如下：輸入交流信號(hào)ui經(jīng)過耦合電容C1加到三極管基極B和發(fā)射極E之間，與靜態(tài)基極直流電壓UBEQ疊加得uBE=UBEQ+ui式中UBEQ為直流分量ui為交流分量7.1.2放大電路的放大原理適當(dāng)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，使疊加后的總電壓為正且大于晶體管的導(dǎo)通電壓，使晶體管工作在放大狀態(tài)7.1.2放大電路的放大原理uBE使晶體管出現(xiàn)對應(yīng)的基極電流iB，iB是IBQ和ib疊加形成的，即iB=IBQ+ib放大狀態(tài)，集電極電流受基極電流控制，所以集電極總電流為7.1.2放大電路的放大原理注意：放大器飽和狀態(tài)，集電極電流與基極電流不是線性關(guān)系iC的變化引起晶體管集電極和發(fā)射極之間總電壓uCE的變化，uCE也是由靜態(tài)電壓UCEQ和信號(hào)電壓uce疊加而成的，即7.1.2放大電路的放大原理uCE=UCEQ+uce由以上uCE的兩個(gè)公式比較可得

uce=-RciC在集電極回路中，電壓關(guān)系為VCC=RciC+uCE，其中RciC是集電極總電流在Rc的電壓降，所以7.1.2放大電路的放大原理由于電容C2的隔直流、通交流的作用，只有交流信號(hào)電壓uce才能通過C2并從輸出端輸出，所以輸出電壓為7.1.2放大電路的放大原理uo=uce=-RciC輸出電壓uo與ui反相，這種特性稱為共發(fā)射極放大電路的反相作用7.1.2放大電路的放大原理放大電路中電壓、電流的疊