,模拟电路, 精品课程课件
第 2章 半导体三极管及其基本放大电路
§ 2.1 三极管的结构和放大
§ 2.2 共射放大电路的组成与静态分析
§ 2.3 放大电路动态分析
§ 2.4 共集电极和共基极电路
§ 2.1 三极管的结构和放大
学习目标,1.了解三极管的基本结构，熟 悉其放
大原理
2.掌握三极管电流分配关系，熟悉其
输入、输出特性
学习重点,1.三极管的电流分配关系和放大原理
2.三极管的输出特性曲线和基本参数
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
半导体三极管由 两个 PN结 构成。类型,NPN型和 PNP型。
两种类型的三极管
发射结 (Je) 集电结 (Jc)
基极, 用 B或 b表示（ Base）
发射极, 用 E或 e
表示（ Emitter）；
集电极, 用 C或 c
表示（ Collector）。发射区 集电区
基区
三极管符号
§ 2.1 三极管的结构和放大
一、三极管的结构和符号
三极管的结构特点,
（ 1）发射区的掺杂浓度＞＞集电区掺杂浓度。
（ 2）基区要制造得很薄且浓度很低。
二、三极管的放大作用
§ 2.1 三极管的结构和放大
1.基本连接方式
共发射极电路
共集电极电路
共基极电路
b
e
c
e
c
e
b
e
b
e
c
e
§ 2.1 三极管的结构和放大
2.放大条件
I C
I B
R B
U BB
U CC
R C
V
V
μ A
mA
+
U CE
－+U
BE
－
三极管基本放大电路
内部条件,① 发射区杂质浓度 >>基区 >>集电区
②基区很薄
外部条件,发射结正向偏置，集电结反向偏置
3.内部载流子的运动规律
§ 2.1 三极管的结构和放大
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子
（以 NPN为例）
4.电流分配关系
Ei Bi Ci
＝ ＋
5.电流放大关系
?=△ IC /△ IB
电流放大作用 —— 基极电流较小的变化引
起集电极电流较大的变化, 即小量控制大量的
作用 。
§ 2.1 三极管的结构和放大
三、三极管的特性曲线
１、输入特性曲线
§ 2.1 三极管的结构和放大
0.40.2
i
( V )
( u A )
BE
80
40
0.80.6
B
u
= 0VuCE
＞ 1VCEu
（ 1） uCE=0V时，相当于两个 PN结并联。
（ 3） uCE ≥1V再增加时，曲线右移很不明显。
（ 2）当 uCE=1V时,集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基
区复合减少,在同一 uBE电压下,iB 减小。特性曲线将向右稍微移
动一些。
２、输出特性曲线
（ 2） 截止区,发射结反向偏置, 集
电结反向偏置 0,0 ??
CB ii
（ 3） 饱和区,发射结正向偏置, 集
电结正向偏置
BECEBEB uuui ???,0,0
BC ii ??
（ 1） 放大区,发射极正向偏置, 集
电结反向偏置
BC ii ??
§ 2.1 三极管的结构和放大
U
输出特性曲线
３、三极管的基本参数
（ １ ） 电流放大系数 β, iC= β iB
（ ２ ） 极间反向电流 iCBO,iCEO,iCEO=（ 1+ β ） iCBO
（ ３ ） 极限参数
① 集电极最大允许电流 ICM,?下降到额定值的 2/3时所允许的最大
集电极电流 。
② 反向击穿电压 U（ BR） CEO：基极开路时, 集电极, 发射极间的最大
允许电压 。
③ 集电极最大允许功耗 PCM 。
§ 2.1 三极管的结构和放大
返回
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
学习目标,1.熟悉共射放大电路的基本组成
2.掌握共射放大电路静态分析方法和
动态工作情况
学习重点,1.共射极放大电路各元件的作用和
静态工作点的分析计算
2.三极管电路动态范围与失真
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、共射放大电路的组成
1.组成
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
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。
+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R
u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
集电极电阻 RC，将变
化的电流转变为变化
的电压。
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
2.各元件的作用：
使发射结正偏，并提供
适当的静 IB和 UBE。
+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
集电极电源，为电路提供
能量。并保证集电结反偏。
隔直
通交
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
基本放大电路的习惯画法+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
二、放大电路静态分析
静态 —— ui＝ 0 时电路的工作状态。
静态工作点 Q由 IBQ,ICQ,UCEQ决定。
1.估算法
B
B E QCC
BQ R
UUI ??
BQCQ II ??
CCQCCC E Q RIUU ??
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
画直流通路（电容器开路）
+
T
R b1 R
CC
V
c
2.图解法
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
I B =0
0
U CE /V
20 μ A
4 0 μ A
6 0 μ A
8 0 μ A
I C / m A
Q
I CQ
U C E Q
U CC
R C
U CC
估算法求 IB,确定对
应的输出特性曲线
由 UCE=UCC－ ICRC所决定的直流负载线
两者的交点 Q就是静态工作点
过 Q点作水平线,
在纵轴上的截
距即为 ICQ
过 Q点作垂线,
在横轴上的截
距即为 ICQ
三、放大电路动态范围和非线性失真
动态 ——— 有交流输入信号时电路的工作状态
1.放大器的交流通路
交流通路的画法,将直流电源短路, 电容短路 。
（一）放大电路的动态分析
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
+
+ +
R
--
u
o
T
uR
b
R
L
i
c
+
2.作交流负载线
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
iC
iCE
VCC
C
CC
R
V
Q I
B
交流负载线
直流负载线
注意：
（ 1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。
（ 2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。
① 斜 率为 -1/R'L。
（ R'L= RL∥ Rc ）
② 经过 Q点。
4.波形分析交流放大原理（设输出空载）
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
iB
uBE
Q
ui
ib
输入一微小的正弦信号 ui
uce
ic ib
iC
iCE
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
结论,（ 1）放大电路中的信号是交直流共存，
可表示成：
ceCECE
cCC
bBB
beBEBE
uUu
iIi
iIi
uUu
??
??
??
??
（ 2）输出 uo与输入 ui相位相反，但幅度被放大
了，频率不变。
（二）放大电路的非线性失真
(1)工作点过高引起饱和失真
0
u CE
i C
Q
I CQ
i C
t
0
t
Q '
Q "
u CE
U C E Q
0
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
放大电路有合适的静态工作点（即交流负载线的中
间位置），可输出最大不失真信号。
饱和失真
（ 2）工作点过低引起截止失真
0
u CE
i C
Q
I CQ
i C
t
0
t
Q '
Q "
U C E Q
0
u CE
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
截止失真
返回
§ 2,3 放大电路动态分析
学习目标,1.熟悉用小信号模型法分析共射电路
的动态情况
2.了解温度对静态工作点的影响
学习重点,1.放大电路用小信号模型电路等效
2.放大电路动态指标 Au,Ri,R。的
计算
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、小信号模型电路
§ 2,3 放大电路动态分析
思路：将非线性电路等效成一个线性电路
条件：交流小信号
)mA(
m V )(26)1(300
EQ
be Ir ????
+
u
be
－
+
u
ce
－
i
c
i
b
C
B
E
r
be
+
u
ce
－
i
ci b
CB
E
+
u
be
－
β i
b
(a ) 三极管 ( b ) 三极管的微变等效电路
二、用小信号模型法分析共射放大电路
1.画共射放大电路的等效电路
§ 2,3 放大电路动态分析
（ 1）画出放大器的交流通路
（ 2）将交流通路中的三极管用 h参数等效电路代替
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
2.动态参数的计算
（ 1）电压放大倍数 Au
be
L
bbe
bL
bbe
cLo
r
R
Ir
IR
Ir
IR
U
UA
i
u
?????????? ??
?
?
?
?
?
??
式中的负号表示输出与输入电压相位相反。 负载电阻越大，
放大倍数越大。
（ 2）输入电阻 Ri
r be
+
oU
?
－
cI
?
bI
?
CB
E
+
iU
?
－
bI
??
R C R LR
B
R s
+
sU
?
－
iI
?
Ri
beB // rRI
UR
i
i
i ?? ?
?
§ 2,3 放大电路动态分析
（ 3）输出电阻 R。
Co RI
UR ?? ??
对于负载而言, 放大器的输出电阻 Ro越小, 负载电阻 RL的
变化对输出电压的影响就越小, 表明放大器带负载能力越强,
因此总 希望 Ro越小越好 。
§ 2,3 放大电路动态分析
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 希望输入电阻越大越好 。
三、典型例题
例 1, 图示电路，已知
V12CC ?U
，
300B ?R
k Ω,
3C ?R
k Ω,
3L ?R
k Ω,
3s ?R
k Ω,
50??
，试求,
（ 1 ） R L 接入和断开两种情况下电路的
电压放大倍数
uA?；
（ 2 ）输入电阻 R i 和输出电阻 R o ；
（ 3 ）输出端开路时的源电压放大倍数
s
us
U
U
A ?
?
? o?
。
R
s
u
s
+
－
+
u
i
－
R
L
+
u
o
－
+ U
CC
R
C
C
1
C
2
V
R
B
+
+
§ 2,3 放大电路动态分析
解：先求静态工作点
40A
300
12
B
CC
B
B E QCC
BQ ???
?
?
R
U
R
UU
I
μ A
mA204.050BQCQ ???? II ?
V63212CCQCCC E Q ?????? RIUU
再求三极管的动态输入电阻
963
)mA(2
m V )(26
)501(300
)mA(
m V )(26
)1(300
EQ
be ??????? Ir ?
Ω 9 6 3.0? k Ω
§ 2,3 放大电路动态分析
R C
+ U CC
V
R B
+
U C E Q
－
+
U B E Q
－
I CQ
I BQ
（ 1 ） R
L
接入时的电压放大倍数
uA
?
为,
78
9 6 3.0
33
33
50
be
L
??
?
?
?
??
?
??
r
R
A
u
?
?
R
L
断开时的电压放大倍数
uA
?
为,
156
963.0
350
be
C
??
?
????
r
R
A
u
?
?
（ 2 ）输入电阻 R
i
为,
96.0963.0//300// beB ??? rRR i
k Ω
输出电阻 R
o
为,
3Co ?? RR
k Ω
（ 3 ）
39)156(
13
1oo
????
?
?
?
????
u
is
i
is
i
s
us
A
RR
R
U
U
U
U
U
U
A ?
?
?
?
?
?
?
?
§ 2,3 放大电路动态分析
r be
+
oU
?
－
cI
?
bI
?
CB
E
+
iU
?
－
bI
??
R C R LR
B
R s
+
sU
?
－
iI
?
Ri
四、稳定工作点的分压式偏置电路
1.温度对静态工作点的影响
§ 2,3 放大电路动态分析
对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由 UBE,?
和 ICEO决定，这三个参数随温度而变化。
T UBE IB IC
T ?,ICEO IC
总之,T IC
§ 2,3 放大电路动态分析
2.分压式 偏置 电路
采用分压式偏置电路稳定工作点。
条件, I2>>IB,则
CCB2B1 B2B URR
RU
??
UB稳定。
温度 t ↑→ I C ↑→ I E ↑→ U E (= I E R E ) ↑→ U BE (= U B － I E R E ) ↓→ I B ↓
I C ↓
原理：
（ 1）工作原理
（ 2）静态参数的计算
)(
CQ
BQ
E
B E QB
EQ
CC
B2B1
B2
B
ECCQCCC E Q
CQ
RRIUU
I
I
R
UU
II
U
RR
R
U
???
?
?
??
?
?
?
C
beBBi
u
RR
rRRR
r
R
A
?
?
?
??
o
21
be
L
////
??
（ 3）动态参数的计算
§ 2,3 放大电路动态分析
§ 2,3 放大电路动态分析
+
+
+
b2
R
b1
b1
CC
T
C
R
R
V
R
u
+
-
L
o
-
+
u
i
C b2
R c
e
C e
思考,若在 Re两端并联电容 Ce会对 Au,Ri,Ro有
什么影响？
返回
§ 2.4 共集电极和共基极电路
学习目标,1.熟悉共集和共基电路的结构和信号
模型电路
2.了解共集电极电路静态和动态参数
的计算
学习重点,1.掌握共集和共基电路的特点
2.共集电极电路静态和动态分析
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、共集电极电路
1.电路结构
R
s
u
s
+
－
+
u
i
－
R
L
+
u
o
－
+ U
CC
C
1
C
2
V
R
B
R
E
+
+
§ 2.4 共集电极和共基极电路
+ U
CC
V
R
B1
R
E
I
CQ
I
BQ
+
U
C E Q
－
+
U
B E Q
－
（ b）直流通道
2.静态和动态分析
静态分析
ECQCCEEQCCC E Q
BQCQ
EB
B E QCC
BQ
EBQB E QBBQEEQB E QBBQCC
)1(
)1(
RIURIUU
II
RR
UU
I
RIURIRIURIU
????
?
??
?
?
???????
?
?
?
§ 2.4 共集电极和共基极电路 v
+ U
CC
V
R
B1
R
E
I
CQ
I
BQ
+
U
C E Q
－
+
U
B E Q
－
（ b）直流通道
动态分析
r
be
+
o
U ?
－
c
I?
b
I? C
B
E
+
i
U ?
－
b
I??
R
E R L
R
B
R
s
+
s
U ?
－
射极输出器的微变等效电路
1
I?
e
I?
i
I?
§ 2.4 共集电极和共基极电路 v
Lbe
Lo
Lbbebobeb
LbLo
)1(
)1(
)1(
)1(
Rr
R
U
U
A
RIrIUrIU
RIRIU
i
u
i
e
???
??
??
??????
?????
?
?
?
?
?
?
?
?????
???
① 电压放大倍数
② 输入电阻
])1(//[
)1(
LbeB
LbeB
b1
RrR
I
U
R
Rr
U
R
U
III
i
i
i
ii
i
?????
???
????
?
?
?
?
??
???
③ 输出电阻
?
??
?
??
??
?
??
?
??
????
1
// beEo
Ebebe
bb
s
ss
e
Rr
R
I
U
R
R
U
Rr
U
Rr
U
IIII
?
?
???
????
§ 2.4 共集电极和共基极电路
① 电压放大倍数小于 1,但约等于 1,即电压跟随 。
② 输入电阻较高 。
③ 输出电阻较低 。
3.射极输出器的特点
4.射极输出器的应用
§ 2.4 共集电极和共基极电路
⑴,放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。
⑵,放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。
⑶,放在两级之间，起缓冲作用。
二, 共基极电路
1.电路结构
§ 2.4 共集电极和共基极电路
静态分析见前面分压式共射偏置电路分析方法，这里从略。
共基极电路输入电阻小，一般用于作高频和宽频放大电路
直流与交流通道
§ 2.4 共集电极和共基极电路
三、三种放大电路组态比较
（ a）共射电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
（ b）共集电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
（ c）共基电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
三种放大器性能比较：
（ 1）共射电路既有电压放大倍数由有电流放大倍数，其输入电阻
不大，输出电阻也不大；输出电压与输出电压相位相反；广泛应用
于各种放大电路中。
（ 2）共集电极电路只有电流放大倍数，没有电压放大倍数，输
入电阻大，输出电阻小，带负载能力强，可用于作输入极、输出
极和缓冲极；它的输入电压和输出电压同相位。
（ 3）共基极电路只有电压放大倍数，没有电流放大倍数，其
输入电阻较小，输入电压与输出电压同相位；广泛应用于高频、
宽频放大电路中。
§ 2.4 共集电极和共基极电路
返回
1,三极管的结构、符号，放大电路的组成。
2.三极管放大电路的电流放大作用和电流分配作用是最基
础的知识点。
3.三极管的输出特性曲线上三个分区的条件和特点。
4.对放大电路本课重点做静态分析。
5,分析放大电路的动态范围和失真情况（饱和失真和截
止失真）。
6.放大器的动态指标通常有电压放大倍数和输入、输出电
阻三个参数。
7.分析放大电路的基本方法是微变等效电路法，它是将非
线性电路等效于线性电路的重要方法。
8.共集电极电路的特点。
小 结
1.既然三级管含有两个 PN结，那么三级管可不可以用两个二
极管代替？
思考题
2.试说明图解法和估算法求静态工作点相同和不同之处。
4.试通过特性曲线和交流负载线说明怎样设置工作点，才能减
小非线性失真。
5.,发射结正偏，集电结反偏”在设置共集和共基电路偏
置电压是否还成立？
3.怎样理解共集电极电路的“射极跟随”作用？
返回
第 2章 半导体三极管及其基本放大电路
§ 2.1 三极管的结构和放大
§ 2.2 共射放大电路的组成与静态分析
§ 2.3 放大电路动态分析
§ 2.4 共集电极和共基极电路
§ 2.1 三极管的结构和放大
学习目标,1.了解三极管的基本结构，熟 悉其放
大原理
2.掌握三极管电流分配关系，熟悉其
输入、输出特性
学习重点,1.三极管的电流分配关系和放大原理
2.三极管的输出特性曲线和基本参数
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
半导体三极管由 两个 PN结 构成。类型,NPN型和 PNP型。
两种类型的三极管
发射结 (Je) 集电结 (Jc)
基极, 用 B或 b表示（ Base）
发射极, 用 E或 e
表示（ Emitter）；
集电极, 用 C或 c
表示（ Collector）。发射区 集电区
基区
三极管符号
§ 2.1 三极管的结构和放大
一、三极管的结构和符号
三极管的结构特点,
（ 1）发射区的掺杂浓度＞＞集电区掺杂浓度。
（ 2）基区要制造得很薄且浓度很低。
二、三极管的放大作用
§ 2.1 三极管的结构和放大
1.基本连接方式
共发射极电路
共集电极电路
共基极电路
b
e
c
e
c
e
b
e
b
e
c
e
§ 2.1 三极管的结构和放大
2.放大条件
I C
I B
R B
U BB
U CC
R C
V
V
μ A
mA
+
U CE
－+U
BE
－
三极管基本放大电路
内部条件,① 发射区杂质浓度 >>基区 >>集电区
②基区很薄
外部条件,发射结正向偏置，集电结反向偏置
3.内部载流子的运动规律
§ 2.1 三极管的结构和放大
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子
（以 NPN为例）
4.电流分配关系
Ei Bi Ci
＝ ＋
5.电流放大关系
?=△ IC /△ IB
电流放大作用 —— 基极电流较小的变化引
起集电极电流较大的变化, 即小量控制大量的
作用 。
§ 2.1 三极管的结构和放大
三、三极管的特性曲线
１、输入特性曲线
§ 2.1 三极管的结构和放大
0.40.2
i
( V )
( u A )
BE
80
40
0.80.6
B
u
= 0VuCE
＞ 1VCEu
（ 1） uCE=0V时，相当于两个 PN结并联。
（ 3） uCE ≥1V再增加时，曲线右移很不明显。
（ 2）当 uCE=1V时,集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基
区复合减少,在同一 uBE电压下,iB 减小。特性曲线将向右稍微移
动一些。
２、输出特性曲线
（ 2） 截止区,发射结反向偏置, 集
电结反向偏置 0,0 ??
CB ii
（ 3） 饱和区,发射结正向偏置, 集
电结正向偏置
BECEBEB uuui ???,0,0
BC ii ??
（ 1） 放大区,发射极正向偏置, 集
电结反向偏置
BC ii ??
§ 2.1 三极管的结构和放大
U
输出特性曲线
３、三极管的基本参数
（ １ ） 电流放大系数 β, iC= β iB
（ ２ ） 极间反向电流 iCBO,iCEO,iCEO=（ 1+ β ） iCBO
（ ３ ） 极限参数
① 集电极最大允许电流 ICM,?下降到额定值的 2/3时所允许的最大
集电极电流 。
② 反向击穿电压 U（ BR） CEO：基极开路时, 集电极, 发射极间的最大
允许电压 。
③ 集电极最大允许功耗 PCM 。
§ 2.1 三极管的结构和放大
返回
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
学习目标,1.熟悉共射放大电路的基本组成
2.掌握共射放大电路静态分析方法和
动态工作情况
学习重点,1.共射极放大电路各元件的作用和
静态工作点的分析计算
2.三极管电路动态范围与失真
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、共射放大电路的组成
1.组成
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
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。
+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R
u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
集电极电阻 RC，将变
化的电流转变为变化
的电压。
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
2.各元件的作用：
使发射结正偏，并提供
适当的静 IB和 UBE。
+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
集电极电源，为电路提供
能量。并保证集电结反偏。
隔直
通交
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
基本放大电路的习惯画法+
+
b2
b
-
i
u
C
+
R
-
b1
R u
T
oL
+
C
cR
V
CC
BB
V
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
二、放大电路静态分析
静态 —— ui＝ 0 时电路的工作状态。
静态工作点 Q由 IBQ,ICQ,UCEQ决定。
1.估算法
B
B E QCC
BQ R
UUI ??
BQCQ II ??
CCQCCC E Q RIUU ??
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
画直流通路（电容器开路）
+
T
R b1 R
CC
V
c
2.图解法
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
I B =0
0
U CE /V
20 μ A
4 0 μ A
6 0 μ A
8 0 μ A
I C / m A
Q
I CQ
U C E Q
U CC
R C
U CC
估算法求 IB,确定对
应的输出特性曲线
由 UCE=UCC－ ICRC所决定的直流负载线
两者的交点 Q就是静态工作点
过 Q点作水平线,
在纵轴上的截
距即为 ICQ
过 Q点作垂线,
在横轴上的截
距即为 ICQ
三、放大电路动态范围和非线性失真
动态 ——— 有交流输入信号时电路的工作状态
1.放大器的交流通路
交流通路的画法,将直流电源短路, 电容短路 。
（一）放大电路的动态分析
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
+
+ +
R
--
u
o
T
uR
b
R
L
i
c
+
2.作交流负载线
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
iC
iCE
VCC
C
CC
R
V
Q I
B
交流负载线
直流负载线
注意：
（ 1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。
（ 2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。
① 斜 率为 -1/R'L。
（ R'L= RL∥ Rc ）
② 经过 Q点。
4.波形分析交流放大原理（设输出空载）
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
iB
uBE
Q
ui
ib
输入一微小的正弦信号 ui
uce
ic ib
iC
iCE
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
结论,（ 1）放大电路中的信号是交直流共存，
可表示成：
ceCECE
cCC
bBB
beBEBE
uUu
iIi
iIi
uUu
??
??
??
??
（ 2）输出 uo与输入 ui相位相反，但幅度被放大
了，频率不变。
（二）放大电路的非线性失真
(1)工作点过高引起饱和失真
0
u CE
i C
Q
I CQ
i C
t
0
t
Q '
Q "
u CE
U C E Q
0
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
放大电路有合适的静态工作点（即交流负载线的中
间位置），可输出最大不失真信号。
饱和失真
（ 2）工作点过低引起截止失真
0
u CE
i C
Q
I CQ
i C
t
0
t
Q '
Q "
U C E Q
0
u CE
§ 2,2 共射放大电路的组成与静态分析
截止失真
返回
§ 2,3 放大电路动态分析
学习目标,1.熟悉用小信号模型法分析共射电路
的动态情况
2.了解温度对静态工作点的影响
学习重点,1.放大电路用小信号模型电路等效
2.放大电路动态指标 Au,Ri,R。的
计算
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、小信号模型电路
§ 2,3 放大电路动态分析
思路：将非线性电路等效成一个线性电路
条件：交流小信号
)mA(
m V )(26)1(300
EQ
be Ir ????
+
u
be
－
+
u
ce
－
i
c
i
b
C
B
E
r
be
+
u
ce
－
i
ci b
CB
E
+
u
be
－
β i
b
(a ) 三极管 ( b ) 三极管的微变等效电路
二、用小信号模型法分析共射放大电路
1.画共射放大电路的等效电路
§ 2,3 放大电路动态分析
（ 1）画出放大器的交流通路
（ 2）将交流通路中的三极管用 h参数等效电路代替
+
+
+
C
T
b1
CC
R
b
V
L
+
u
oR
-
u
+
-
i
b2C
cR
2.动态参数的计算
（ 1）电压放大倍数 Au
be
L
bbe
bL
bbe
cLo
r
R
Ir
IR
Ir
IR
U
UA
i
u
?????????? ??
?
?
?
?
?
??
式中的负号表示输出与输入电压相位相反。 负载电阻越大，
放大倍数越大。
（ 2）输入电阻 Ri
r be
+
oU
?
－
cI
?
bI
?
CB
E
+
iU
?
－
bI
??
R C R LR
B
R s
+
sU
?
－
iI
?
Ri
beB // rRI
UR
i
i
i ?? ?
?
§ 2,3 放大电路动态分析
（ 3）输出电阻 R。
Co RI
UR ?? ??
对于负载而言, 放大器的输出电阻 Ro越小, 负载电阻 RL的
变化对输出电压的影响就越小, 表明放大器带负载能力越强,
因此总 希望 Ro越小越好 。
§ 2,3 放大电路动态分析
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 希望输入电阻越大越好 。
三、典型例题
例 1, 图示电路，已知
V12CC ?U
，
300B ?R
k Ω,
3C ?R
k Ω,
3L ?R
k Ω,
3s ?R
k Ω,
50??
，试求,
（ 1 ） R L 接入和断开两种情况下电路的
电压放大倍数
uA?；
（ 2 ）输入电阻 R i 和输出电阻 R o ；
（ 3 ）输出端开路时的源电压放大倍数
s
us
U
U
A ?
?
? o?
。
R
s
u
s
+
－
+
u
i
－
R
L
+
u
o
－
+ U
CC
R
C
C
1
C
2
V
R
B
+
+
§ 2,3 放大电路动态分析
解：先求静态工作点
40A
300
12
B
CC
B
B E QCC
BQ ???
?
?
R
U
R
UU
I
μ A
mA204.050BQCQ ???? II ?
V63212CCQCCC E Q ?????? RIUU
再求三极管的动态输入电阻
963
)mA(2
m V )(26
)501(300
)mA(
m V )(26
)1(300
EQ
be ??????? Ir ?
Ω 9 6 3.0? k Ω
§ 2,3 放大电路动态分析
R C
+ U CC
V
R B
+
U C E Q
－
+
U B E Q
－
I CQ
I BQ
（ 1 ） R
L
接入时的电压放大倍数
uA
?
为,
78
9 6 3.0
33
33
50
be
L
??
?
?
?
??
?
??
r
R
A
u
?
?
R
L
断开时的电压放大倍数
uA
?
为,
156
963.0
350
be
C
??
?
????
r
R
A
u
?
?
（ 2 ）输入电阻 R
i
为,
96.0963.0//300// beB ??? rRR i
k Ω
输出电阻 R
o
为,
3Co ?? RR
k Ω
（ 3 ）
39)156(
13
1oo
????
?
?
?
????
u
is
i
is
i
s
us
A
RR
R
U
U
U
U
U
U
A ?
?
?
?
?
?
?
?
§ 2,3 放大电路动态分析
r be
+
oU
?
－
cI
?
bI
?
CB
E
+
iU
?
－
bI
??
R C R LR
B
R s
+
sU
?
－
iI
?
Ri
四、稳定工作点的分压式偏置电路
1.温度对静态工作点的影响
§ 2,3 放大电路动态分析
对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由 UBE,?
和 ICEO决定，这三个参数随温度而变化。
T UBE IB IC
T ?,ICEO IC
总之,T IC
§ 2,3 放大电路动态分析
2.分压式 偏置 电路
采用分压式偏置电路稳定工作点。
条件, I2>>IB,则
CCB2B1 B2B URR
RU
??
UB稳定。
温度 t ↑→ I C ↑→ I E ↑→ U E (= I E R E ) ↑→ U BE (= U B － I E R E ) ↓→ I B ↓
I C ↓
原理：
（ 1）工作原理
（ 2）静态参数的计算
)(
CQ
BQ
E
B E QB
EQ
CC
B2B1
B2
B
ECCQCCC E Q
CQ
RRIUU
I
I
R
UU
II
U
RR
R
U
???
?
?
??
?
?
?
C
beBBi
u
RR
rRRR
r
R
A
?
?
?
??
o
21
be
L
////
??
（ 3）动态参数的计算
§ 2,3 放大电路动态分析
§ 2,3 放大电路动态分析
+
+
+
b2
R
b1
b1
CC
T
C
R
R
V
R
u
+
-
L
o
-
+
u
i
C b2
R c
e
C e
思考,若在 Re两端并联电容 Ce会对 Au,Ri,Ro有
什么影响？
返回
§ 2.4 共集电极和共基极电路
学习目标,1.熟悉共集和共基电路的结构和信号
模型电路
2.了解共集电极电路静态和动态参数
的计算
学习重点,1.掌握共集和共基电路的特点
2.共集电极电路静态和动态分析
第二章 半导体三极管及其基本放大电路
一、共集电极电路
1.电路结构
R
s
u
s
+
－
+
u
i
－
R
L
+
u
o
－
+ U
CC
C
1
C
2
V
R
B
R
E
+
+
§ 2.4 共集电极和共基极电路
+ U
CC
V
R
B1
R
E
I
CQ
I
BQ
+
U
C E Q
－
+
U
B E Q
－
（ b）直流通道
2.静态和动态分析
静态分析
ECQCCEEQCCC E Q
BQCQ
EB
B E QCC
BQ
EBQB E QBBQEEQB E QBBQCC
)1(
)1(
RIURIUU
II
RR
UU
I
RIURIRIURIU
????
?
??
?
?
???????
?
?
?
§ 2.4 共集电极和共基极电路 v
+ U
CC
V
R
B1
R
E
I
CQ
I
BQ
+
U
C E Q
－
+
U
B E Q
－
（ b）直流通道
动态分析
r
be
+
o
U ?
－
c
I?
b
I? C
B
E
+
i
U ?
－
b
I??
R
E R L
R
B
R
s
+
s
U ?
－
射极输出器的微变等效电路
1
I?
e
I?
i
I?
§ 2.4 共集电极和共基极电路 v
Lbe
Lo
Lbbebobeb
LbLo
)1(
)1(
)1(
)1(
Rr
R
U
U
A
RIrIUrIU
RIRIU
i
u
i
e
???
??
??
??????
?????
?
?
?
?
?
?
?
?????
???
① 电压放大倍数
② 输入电阻
])1(//[
)1(
LbeB
LbeB
b1
RrR
I
U
R
Rr
U
R
U
III
i
i
i
ii
i
?????
???
????
?
?
?
?
??
???
③ 输出电阻
?
??
?
??
??
?
??
?
??
????
1
// beEo
Ebebe
bb
s
ss
e
Rr
R
I
U
R
R
U
Rr
U
Rr
U
IIII
?
?
???
????
§ 2.4 共集电极和共基极电路
① 电压放大倍数小于 1,但约等于 1,即电压跟随 。
② 输入电阻较高 。
③ 输出电阻较低 。
3.射极输出器的特点
4.射极输出器的应用
§ 2.4 共集电极和共基极电路
⑴,放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。
⑵,放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。
⑶,放在两级之间，起缓冲作用。
二, 共基极电路
1.电路结构
§ 2.4 共集电极和共基极电路
静态分析见前面分压式共射偏置电路分析方法，这里从略。
共基极电路输入电阻小，一般用于作高频和宽频放大电路
直流与交流通道
§ 2.4 共集电极和共基极电路
三、三种放大电路组态比较
（ a）共射电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
（ b）共集电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
（ c）共基电路
§ 2.4 共集电极和共基极电路
三种放大器性能比较：
（ 1）共射电路既有电压放大倍数由有电流放大倍数，其输入电阻
不大，输出电阻也不大；输出电压与输出电压相位相反；广泛应用
于各种放大电路中。
（ 2）共集电极电路只有电流放大倍数，没有电压放大倍数，输
入电阻大，输出电阻小，带负载能力强，可用于作输入极、输出
极和缓冲极；它的输入电压和输出电压同相位。
（ 3）共基极电路只有电压放大倍数，没有电流放大倍数，其
输入电阻较小，输入电压与输出电压同相位；广泛应用于高频、
宽频放大电路中。
§ 2.4 共集电极和共基极电路
返回
1,三极管的结构、符号，放大电路的组成。
2.三极管放大电路的电流放大作用和电流分配作用是最基
础的知识点。
3.三极管的输出特性曲线上三个分区的条件和特点。
4.对放大电路本课重点做静态分析。
5,分析放大电路的动态范围和失真情况（饱和失真和截
止失真）。
6.放大器的动态指标通常有电压放大倍数和输入、输出电
阻三个参数。
7.分析放大电路的基本方法是微变等效电路法，它是将非
线性电路等效于线性电路的重要方法。
8.共集电极电路的特点。
小 结
1.既然三级管含有两个 PN结，那么三级管可不可以用两个二
极管代替？
思考题
2.试说明图解法和估算法求静态工作点相同和不同之处。
4.试通过特性曲线和交流负载线说明怎样设置工作点，才能减
小非线性失真。
5.,发射结正偏，集电结反偏”在设置共集和共基电路偏
置电压是否还成立？
3.怎样理解共集电极电路的“射极跟随”作用？
返回
