1
第 2章 基本放大电路
第 2讲
§ 2.1 概论
§ 2.2 放大电路的组成和工作原理
§ 2.3 放大电路的分析方法
2
§ 2.1 概论
2.1.1 放大的概念
电子学中放大的目的是将微弱的 变化信号 放
大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大
电路。
电压放大电路可以用有输入口和输出口的
四端网络表示，如图。
ui uoAu
3
2.1.2 放大电路的性能指标
(1)电压放大倍数 Au
Ui和 Uo分别是输入和输出电压的有效值。
Au=Uo/Ui=A??
ui uoAu
其中 A= Uo/Ui,?是 Uo和 Ui的相位差
4
(2)输入电阻 ri
输入电阻是从放大电路输入端看进去的
等效电阻
ii
ui
输入电阻：
ri=ui / ii
（加压求流法）
ri
~uS
RS
信号源
一般来说,ri越大越好。 ri越大,ii就越小,ui
就越接近 uS
Au
输入端 输出端
5
(3)输出电阻 ro
Au~uS
放大电路对其 负载 而言，相当于信号源，
我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个
戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
输出端
~
ro
uso
输出端
6
如何确定电路的输出电阻？
在电路的计算中求 ro有两个方法：
1,所有的电源（包括信号源）置零，
保留受控源。然后采用 加压求流法 。
u
i
~
ro
uso r
o=u/i
7
uo 测量开路电压 uo = uso
2,开路电压除以短路电流法 。
~
ro
uso
~
ro
uso io 测量短路电流 io = uso / ro
输出电阻,uo / io = uso / （ uso / ro ）
= ro
8
(4)通频带
f
A
Am
0.7Am
fL 下限截
止频率
fH上限截
止频率
通频带,fbw=fH–fL
放大倍数随频率
变化曲线 ——幅
频特性曲线
三分贝带宽
9
2.1.3符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。
uA 小写字母、大写下标，表示全量。
ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
10
uA ua
全量 交流分量
t
UA直流分量
11
§ 2.2 基本放大电路的组成和工作原理
三极管放
大电路有
三种形式
共射放大器
共基放大器
共集放大器
以共射放
大器为例
讲解工作
原理
12
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
共射放大电路
放大元件 iC=?iB，
工作在放大区，
要保证集电结反
偏，发射结正偏。
ui uo输入 输出
参考点
RL
13
共射放大电路组成
使发射结正偏，
并提供适当的静
态工作点 IB和
UBE。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL基极电源与
基极电阻
14
共射放大电路
集电极电源，
为电路提供能
量。并保证集
电结反偏。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
15
共射放大电路
集电极电阻，将
变化的电流转变
为变化的电压。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
16
共射放大电路组成
耦合电容：
电解电容，有极性，
大小为 10?F~50?F
作用：隔离输
入输出与电路
直流的联系，
同时能使信号
顺利输入输出。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
+
+
ui uo
17
单电源供电
可以省去 RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
18
RB
单电源供电
+EC
RC
C1
C2
T
RL
19
基本放大电路的工作原理
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui=0时
由于电源
的存在
IB?0
IC?0
IC
IE=IB+IC
RL
I
B
无信号输入时
静态工作点
20
基本放大电路的工作原理
RB
+EC
RC
C1
C2
T
IC
UBE U
CE
( IC,UCE )
(IB,UBE) R
L
I
B
静态工作点
21
RB
+EC
RC
C1
C2
开路
开路
RL
放大电路的直流通道
22
(IB,UBE)和 ( IC,UCE )分别对应于输入输出特性
曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
UBE
QIB
UBE
Q
UCE
IC
IC
UCE
IB
23
RB
+EC
RC
直流通道
24
（ 1）估算 IB（ UBE ?0.7V)
RB
+EC
RC
IB U
BE
B
BEC
B
R
UEI ??
B
C
R
7.0E ??
B
C
R
E?
RB称为 偏置电阻, IB称为
偏置电流 。
用估算法分析放大器的静态工作点
（ IB,UBE,IC,UCE）
25
（ 2）估算 UCE,Ic
RB
+EC
RC I
C
UCE CCCCE RIEU ??
Ic= ?IB
26
例：用估算法计算静态工作点。
已知,EC=12V,RC=4K?,RB=300K ?，
?=37.5。
解：
A40mA04.0
300
12
R
EI
B
C
B ?????
mA5.104.05.37II BC ?????
V645.112RIUU CCCCCE ??????
请注意电路中 IB和 IC的数量级?
UBE?0.7V
27
用图解法分析放大器的静态工作点
IC
UCE
UCE=EC–ICRC
EC
C
C
R
E
直流负载线
与 IB所决定
的那一条输
出特性曲线
的交点就是
Q点
Q I
B
静态 UCE
静态 IC
28
IB
UBE
Q
IC
UCEu
i
ib i
bic
uCE怎么变化
交流放大原理
假设 uBE静态工作点的基
础上有一微小的变化 ui
静态工作点
29
IC
UCE
ic uCE的变化沿一条直线 ——
交流负载线
uCE
30
RB
+EC
RC
C1
C2
ui
iB
iC
uCE
uo
各点波形
uo比 ui幅度放大且相位相反
31
实现放大的条件
1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集
电结反偏。
2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放大
区。
3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电
流。
4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
32
§ 2.3 放大电路的分析方法
放大
电路
分析
静态分析
动态分析
估算法
图解法
微变等效电路法
图解法
计算机仿真
33
RB
+EC
RC
C1
C2
对交流信号 (输入信号 ui)
短路 短路
置零
2.3.1放大器的交流通道
RLu
i uo1/?C?0
34
RB RC RLui uo
交流通道
35
2.3.2交流负载线
RB RC RLui uo
ic
uce
其中,CLL R//RR ??
uce=-ic（ RC//RL）
= -ic RL
36
交流量 ic和 uce有如下关系：
这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：
LR
1
??
的直线。
这条直线通过 Q点，称为 交流负载线 。
uce=-ic（ RC//RL）
= -ic RL
或 ic=（ -1/ RL） uce
37
交流负载线的作法
IC
UCE
EC
C
C
R
E
Q I
B
过 Q点作一条直线,斜率为,
LR
1
??
交流负载线
直流负载线
38
2.3.3 动态分析
1,三极管的 微变等效电路
首先考察输入回路
iB
uBE
当信号很小时，将输入
特性在小范围内近似线
性 。
?uBE
?iB b
be
B
BE
be i
u
i
u
r ?
?
?
?
对输入的小交流信
号而言，三极管 BE
间等效于电阻 rbe。
39
对输入的小交流信
号而言，三极管 BE
间等效于电阻 rbe。
b
e
c
rbe
ib
b
e
ube
ube
ib
40
对于小功率三极管：
)mA(I
)mV(26
)1()(300r
E
be ?????
rbe的量级从几百欧到几千欧。
41
考察输出回路
iC
uCE
)iI(iIi bBcCC ?????
bB iI ????
所以：
bc ii ??
输出端相当于一个受 ib
控制的电流源。
近似平行
且 电流源 两端还要并联
一个大电阻 rce。
42
iC
uCE
?iC
?uCE c
ce
ce i
u
r
?
?
?
rce的含义
43
ube
ib
uce
ic
ube rbe
?ib
ib
rce uce
ic
rce很大，一般忽略。
44
等效
三极管的 微变等效电路
e
b
c
b
e
c
rbe
ic =?ib
45
2、放大电路的 微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替
rbe
?ib
ibii ic
ui uoRB
RC
RL
46
RB RC RLui uo
rbe
?ib
ibii ic
ui uoRB
RC
RL
交
流
通
道
微
变
等
效
电
路
47
3、电压放大倍数的计算：
bebi rIU
?? ?
Lbo RIU ????
??
be
L
u r
RA ????
LCL R//RR ??
负载电阻越小，放大倍数越小。
rbeRB
RC
RL
iU
?
iI
?
bI
?
cI
?
oU
?
BI
??
48
4、输入电阻的计算：
对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，
这个负载的大小可以用输入电阻来表示。
输入电阻的定义：
i
i
I
U
r i
?
?
?
输入电阻是动态电阻。
49
i
i
I
U
r i
?
?
?
beB r//R?
ber?
电路的输入电阻越大，从信号源取得的
电流越小，因此一般总是希望得到较大的的
输入电阻。
rbeRB
RC
RL
iU
?
iI
?
bI
?
cI
?
oU
?
BI
??
50
5、输出电阻的计算：
对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以
将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就
是输出电阻。
计算输出电阻的方法：
所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。
51
oU?
oI
?
rbeRB
RC
iI
?
bI
?
cI
?
bI??
c
o
o
o R
I
U
r ??
?
?所以：
用加压求
流法求输
出电阻：
0 0
52
2.3.4 失真分析：
为了得到尽量大的输出信号，要把 Q设置在交
流负载线的中间部分。如果 Q设置不合适，信号
进入截止区或饱和区，造成 非线性失真 。
失真 ——输出波形较输入波形发生畸变，称为失真
53
iC
uCE
uo
Q点过低，信号进入截止区
称为截止失真
信号波形
54
iC
uCE
uo
可输出
的最大
不失真
信号
合适的静态工作点
ib
55
iC
uCE
uo
Q点过高，信号进入饱和区
称为饱和失真
信号波形
第 2章 基本放大电路
第 2讲
§ 2.1 概论
§ 2.2 放大电路的组成和工作原理
§ 2.3 放大电路的分析方法
2
§ 2.1 概论
2.1.1 放大的概念
电子学中放大的目的是将微弱的 变化信号 放
大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大
电路。
电压放大电路可以用有输入口和输出口的
四端网络表示，如图。
ui uoAu
3
2.1.2 放大电路的性能指标
(1)电压放大倍数 Au
Ui和 Uo分别是输入和输出电压的有效值。
Au=Uo/Ui=A??
ui uoAu
其中 A= Uo/Ui,?是 Uo和 Ui的相位差
4
(2)输入电阻 ri
输入电阻是从放大电路输入端看进去的
等效电阻
ii
ui
输入电阻：
ri=ui / ii
（加压求流法）
ri
~uS
RS
信号源
一般来说,ri越大越好。 ri越大,ii就越小,ui
就越接近 uS
Au
输入端 输出端
5
(3)输出电阻 ro
Au~uS
放大电路对其 负载 而言，相当于信号源，
我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个
戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。
输出端
~
ro
uso
输出端
6
如何确定电路的输出电阻？
在电路的计算中求 ro有两个方法：
1,所有的电源（包括信号源）置零，
保留受控源。然后采用 加压求流法 。
u
i
~
ro
uso r
o=u/i
7
uo 测量开路电压 uo = uso
2,开路电压除以短路电流法 。
~
ro
uso
~
ro
uso io 测量短路电流 io = uso / ro
输出电阻,uo / io = uso / （ uso / ro ）
= ro
8
(4)通频带
f
A
Am
0.7Am
fL 下限截
止频率
fH上限截
止频率
通频带,fbw=fH–fL
放大倍数随频率
变化曲线 ——幅
频特性曲线
三分贝带宽
9
2.1.3符号规定
UA 大写字母、大写下标，表示直流量。
uA 小写字母、大写下标，表示全量。
ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
10
uA ua
全量 交流分量
t
UA直流分量
11
§ 2.2 基本放大电路的组成和工作原理
三极管放
大电路有
三种形式
共射放大器
共基放大器
共集放大器
以共射放
大器为例
讲解工作
原理
12
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
共射放大电路
放大元件 iC=?iB，
工作在放大区，
要保证集电结反
偏，发射结正偏。
ui uo输入 输出
参考点
RL
13
共射放大电路组成
使发射结正偏，
并提供适当的静
态工作点 IB和
UBE。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL基极电源与
基极电阻
14
共射放大电路
集电极电源，
为电路提供能
量。并保证集
电结反偏。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
15
共射放大电路
集电极电阻，将
变化的电流转变
为变化的电压。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
16
共射放大电路组成
耦合电容：
电解电容，有极性，
大小为 10?F~50?F
作用：隔离输
入输出与电路
直流的联系，
同时能使信号
顺利输入输出。
RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
+
+
ui uo
17
单电源供电
可以省去 RB
+EC
EB
RC
C1
C2
T
RL
18
RB
单电源供电
+EC
RC
C1
C2
T
RL
19
基本放大电路的工作原理
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui=0时
由于电源
的存在
IB?0
IC?0
IC
IE=IB+IC
RL
I
B
无信号输入时
静态工作点
20
基本放大电路的工作原理
RB
+EC
RC
C1
C2
T
IC
UBE U
CE
( IC,UCE )
(IB,UBE) R
L
I
B
静态工作点
21
RB
+EC
RC
C1
C2
开路
开路
RL
放大电路的直流通道
22
(IB,UBE)和 ( IC,UCE )分别对应于输入输出特性
曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
UBE
QIB
UBE
Q
UCE
IC
IC
UCE
IB
23
RB
+EC
RC
直流通道
24
（ 1）估算 IB（ UBE ?0.7V)
RB
+EC
RC
IB U
BE
B
BEC
B
R
UEI ??
B
C
R
7.0E ??
B
C
R
E?
RB称为 偏置电阻, IB称为
偏置电流 。
用估算法分析放大器的静态工作点
（ IB,UBE,IC,UCE）
25
（ 2）估算 UCE,Ic
RB
+EC
RC I
C
UCE CCCCE RIEU ??
Ic= ?IB
26
例：用估算法计算静态工作点。
已知,EC=12V,RC=4K?,RB=300K ?，
?=37.5。
解：
A40mA04.0
300
12
R
EI
B
C
B ?????
mA5.104.05.37II BC ?????
V645.112RIUU CCCCCE ??????
请注意电路中 IB和 IC的数量级?
UBE?0.7V
27
用图解法分析放大器的静态工作点
IC
UCE
UCE=EC–ICRC
EC
C
C
R
E
直流负载线
与 IB所决定
的那一条输
出特性曲线
的交点就是
Q点
Q I
B
静态 UCE
静态 IC
28
IB
UBE
Q
IC
UCEu
i
ib i
bic
uCE怎么变化
交流放大原理
假设 uBE静态工作点的基
础上有一微小的变化 ui
静态工作点
29
IC
UCE
ic uCE的变化沿一条直线 ——
交流负载线
uCE
30
RB
+EC
RC
C1
C2
ui
iB
iC
uCE
uo
各点波形
uo比 ui幅度放大且相位相反
31
实现放大的条件
1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集
电结反偏。
2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放大
区。
3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电
流。
4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
32
§ 2.3 放大电路的分析方法
放大
电路
分析
静态分析
动态分析
估算法
图解法
微变等效电路法
图解法
计算机仿真
33
RB
+EC
RC
C1
C2
对交流信号 (输入信号 ui)
短路 短路
置零
2.3.1放大器的交流通道
RLu
i uo1/?C?0
34
RB RC RLui uo
交流通道
35
2.3.2交流负载线
RB RC RLui uo
ic
uce
其中,CLL R//RR ??
uce=-ic（ RC//RL）
= -ic RL
36
交流量 ic和 uce有如下关系：
这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：
LR
1
??
的直线。
这条直线通过 Q点，称为 交流负载线 。
uce=-ic（ RC//RL）
= -ic RL
或 ic=（ -1/ RL） uce
37
交流负载线的作法
IC
UCE
EC
C
C
R
E
Q I
B
过 Q点作一条直线,斜率为,
LR
1
??
交流负载线
直流负载线
38
2.3.3 动态分析
1,三极管的 微变等效电路
首先考察输入回路
iB
uBE
当信号很小时，将输入
特性在小范围内近似线
性 。
?uBE
?iB b
be
B
BE
be i
u
i
u
r ?
?
?
?
对输入的小交流信
号而言，三极管 BE
间等效于电阻 rbe。
39
对输入的小交流信
号而言，三极管 BE
间等效于电阻 rbe。
b
e
c
rbe
ib
b
e
ube
ube
ib
40
对于小功率三极管：
)mA(I
)mV(26
)1()(300r
E
be ?????
rbe的量级从几百欧到几千欧。
41
考察输出回路
iC
uCE
)iI(iIi bBcCC ?????
bB iI ????
所以：
bc ii ??
输出端相当于一个受 ib
控制的电流源。
近似平行
且 电流源 两端还要并联
一个大电阻 rce。
42
iC
uCE
?iC
?uCE c
ce
ce i
u
r
?
?
?
rce的含义
43
ube
ib
uce
ic
ube rbe
?ib
ib
rce uce
ic
rce很大，一般忽略。
44
等效
三极管的 微变等效电路
e
b
c
b
e
c
rbe
ic =?ib
45
2、放大电路的 微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替
rbe
?ib
ibii ic
ui uoRB
RC
RL
46
RB RC RLui uo
rbe
?ib
ibii ic
ui uoRB
RC
RL
交
流
通
道
微
变
等
效
电
路
47
3、电压放大倍数的计算：
bebi rIU
?? ?
Lbo RIU ????
??
be
L
u r
RA ????
LCL R//RR ??
负载电阻越小，放大倍数越小。
rbeRB
RC
RL
iU
?
iI
?
bI
?
cI
?
oU
?
BI
??
48
4、输入电阻的计算：
对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，
这个负载的大小可以用输入电阻来表示。
输入电阻的定义：
i
i
I
U
r i
?
?
?
输入电阻是动态电阻。
49
i
i
I
U
r i
?
?
?
beB r//R?
ber?
电路的输入电阻越大，从信号源取得的
电流越小，因此一般总是希望得到较大的的
输入电阻。
rbeRB
RC
RL
iU
?
iI
?
bI
?
cI
?
oU
?
BI
??
50
5、输出电阻的计算：
对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以
将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就
是输出电阻。
计算输出电阻的方法：
所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。
51
oU?
oI
?
rbeRB
RC
iI
?
bI
?
cI
?
bI??
c
o
o
o R
I
U
r ??
?
?所以：
用加压求
流法求输
出电阻：
0 0
52
2.3.4 失真分析：
为了得到尽量大的输出信号，要把 Q设置在交
流负载线的中间部分。如果 Q设置不合适，信号
进入截止区或饱和区，造成 非线性失真 。
失真 ——输出波形较输入波形发生畸变，称为失真
53
iC
uCE
uo
Q点过低，信号进入截止区
称为截止失真
信号波形
54
iC
uCE
uo
可输出
的最大
不失真
信号
合适的静态工作点
ib
55
iC
uCE
uo
Q点过高，信号进入饱和区
称为饱和失真
信号波形
