模拟电子技术基础：kj3

3.1 半导体三极管
3.2 共射极放大电路
3.3 图解分析法
3.4 小信号模型分析法
3.5 放大电路的工作点稳定情况
3.6 共集电极电路和共基极电路
3.7 放大电路的频率响应
第三章 半导体三极管及放大电路基础
教学内容：
本章首先讨论了半导体三极管 (BJT)
的结构、工作原理、特性曲线和主要参
数。 随后着重讨论了 BJT放大电路的三
种组态，即共发射极、共集电极和共基
极三种基本放大电路。还介绍了图解法
和小信号模型法，并把其作为分析放大
电路的基本方法。
教学要求：
本章需重点掌握三极管的模型与
特性；并能熟练进行基本放大电路静
态工作点的确定和输入电阻、输出电
阻、电压放大倍数的计算。
3.1 半导体 BJT
BJT是通过一定的工艺，将两个 PN结
接合在一起而构成的器件。 BJT有两种类
型,NPN型和 PNP型。其内部特点是发射
区杂质浓度远大于基区杂质浓度，基区厚
度很小。外部放大条件是发射结正向偏置、
集电结反向偏置。
3.1.1 BJT的结构
当两块不同类型的半导体结合在一起时，
它们的交界处就会形成 PN结，因此 BJT有两
个 PN 结：发射区与基区交界处的 PN结称为
发射结,集电区与基区交界处的 PN结称为
集电结,两个 PN 结通过很薄的基区联系着。
同样,PNP型与 NPN型相似，特性几乎相同，
只不过各点极端的电压极性和电流流向不同
而已。
NP
N
e b c
e
c
b
NPN型 BJT
(a)管芯结构剖面图 (b)表示符号
发射极
基极
集电极
发射区
集电区
基区
3.1.2 BJT的电流分配与放大作用
1,BJT内部载流子的传输过程
为使发射区发射电子，集电区收集电子，
必须具备的 条件 是,发射结加正向电压 (正向
偏置 )，集电结加反向电压 (反向偏置 )，在
这些外加电压的条件下，管内载流子的传输
将发生下列过程,
(1)发射区向基区注入电子
由于发射结外加正向电压，发射区的多数
载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成
发射极电流 ?E, 其方向与电子流动方向相反。
(2)电子在基区中的扩散和复合
由发射区来的电子注入基区后，在基区靠
近发射结的边界积累起来，形成了一定的浓度
梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越
远浓度越小。因此，电子向集电结的方向扩散，
在扩散过程中又与基区中的空穴复合。所以基
极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。
(3) 集电区收集扩散过来的电子
集电极所加的是反向电压，使集电区的
电子和基区的空穴很难通过基电结，但对集
区扩散到集电结的电子有很强的吸引力，使
电子漂移过集电结为基电区所收集，形成集
电极电流 ?c。另外，根据反向结的特性，当
集电结加反向电压时，基区中少数载流子电
子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用
下形成反向漂移电流，其决定于少数载流子
浓度，成为反向饱和电流 ?CBO。
2.电流分配关系
iE = iB+ iC
iC = ? iE
iB = (1-?)iE
?和 ?是两种电流放大系数，它们的
值主要取决于 集区, 集电区 和 发射区 的杂
质浓度以及器件的几何结构。
?
?
?
??
????? 1)1( E
E
B
C
i
i
i
i
?的值接近于 1,但 ?1
?值远大于 1,通常在
几十到几百范围内
3,放大作用
(1) BJT的放大作用，主要是依靠它的发射极
电流能通过基区传输，然后到达集电极而实现
的。为此要满足两个条件,
a.(内部 )：要求发射区杂质浓度要远大于基区
杂质浓度，同时基区浓度要很小 ;
b.(外部 )：发射结要正向偏置、集电结要反向
偏置。
(2) BJT内各个电流之间
有确定的分配关系，所
以只要输入电流 ?E给定
了，输出电流 ?c 和输出
电压便基本确定了。
4,共射极连接方式
共发射极电路以发射
极作为共同端，以基极
为输入端，集电极为输
出端，如图所示。
R l
ΔV I
i =I +Δ ic c c
BBV
B B B
i =I +Δ i
E E E
i =I +Δ i V CC
Δv o
c
e
b
BEV
共射极放大电路
3.1.3 BJT的特性曲线
BJT的特性曲线是指各电极电压与电流
之间的关系曲线，它是内部载流子运动的外
部表现。
1.共射极电路的特性曲线
a,输入特性,
iB= f(?BE)| ?CE=常数
b,输出特性,
iC= f(?CE)| iB=常数
0 0.2 0.4 0.6 0.8
iB/μA
80
60
40
20
VBE/V
vCE
=
o V
vCE
=
l V
25℃
iC/mA
0 2 4 6 8
4
3
2
1
VCE/V
25℃
2.3
1.5
?iB
iB=20 μA
40
60
80
100
NPN型硅 BJT的共射极接法特性曲线
(a)输入特性 (b)输出特性
由图可知，特性比较
平坦的部分随着 VCE
的增加略向上倾斜。
实际上 VCE>1V以后的输
入特性与 VCE=1V的特性
曲线非常接近
3.1.4 BJT的主要参数
1,电流放大系数
共射极放大电路：直流：
交流：
共基极放大电路：直流：
交流：
B
C
B
C
i
i
?
?
?
?
?
?
?
?
E
C
E
C
i
i
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
1
1
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
1
1
在通常情况下，直流与交流
放大系数接近，故可混用。
2.极间反向电流
(1)集电极 -基极反向饱和电流 ?CBO
表示发射极开路,c,b间加上一定反向
电压时的反向电流，且它仅决定与温度和少
数载流子的浓度。
(2)集电极 -发射极反向饱和电流 ?CEO
表示基极开路,c,e间加上一定反向电
压时的集电极电流；此电流又称为穿透电流。
?CEO=?CBO+ ??CBO= (1+ ?)?CBO
作为判断管子质
量的重要依据
3.极限参数
(1) 集电极最大允许电流 ?CM,指 BJT的参数变化不
超过允许值时基电极的最大电流。
(2) 集电极最大允许功率损耗 PCM,表示集电结上
允许损耗功率的最大值。 (PCM=iC?CE)
(3) 反向击穿电压
a.V(BR)EBO 指集电极开路时，发射极 -基极间的反
向击穿电压。
b.V(BR)CBO 指发射极开路时，集电极 -基极间的反
向击穿电压。
c.V(BR)CEO 指基极开路时，集电极 -发射极间的反
向击穿电压。
实质上就是发射结本身的击穿电压
3.2 共射极放大电路
如图所示 VCC是集电极回路的直流电源，
其负端接发射集，正端接集电极以保证集电结
为反向偏置； RC 是集电极电阻，它的作用是将
BJT的集电极电流的变化转变为集电极电压 ?CE
的变化。 VBB是基极回路的直流电源，它负端接
发射极，正端接基极，以保证发射结为正向偏
置。 Cb1和 Cb2称为隔直电容或耦合电容，起, 隔
直导交, 的作用。
分析电路可知，放大作用是利用的基极对集电极
的控制作用来实现的，即在输入端加一能量较小的信
号，通过的基极电流去控制流过集电极电路的电流，
从而将直流电源的能量转化为所需的形式供给负载。
放大作用实质上是放大器件的控制作用。
C b1
R b300K
T
R C
4K
C b2
A
+
O
-
V BB
12V
V CC
12V
i B
i C
i E
CEV
B
+
O
-
OV
iV BEV
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
a,静态：当放大电路没有输入信号时，电路中
各处的电压、电流都是不变的直流，
称为直流工作状态或静止状态，简称
静态。
b,动态：当放大电路输入信号后，电路中各处
的电压、电流便处于变动状态，这时
电路处于动态工作情况，简称动态。
(1)图解法确定静态工作点 Q的方法：
a.做出 BJT的输出特性曲线 iC=f(?CE)|iB,
并由偏置电路确定 ?B值；
b.做出直流负载线；
c.由两条线的交点确定静态工作点 Q。
(2)图解法分析动态工作情况的方法：
a.过 Q点做出交流负载线；
b.根据 Vi 在输入特性上求 iB根据在输出
特性曲线上求 iC 和 ?CE 确定输出电压。同时
可以确定放大器最大不失真输出电压的幅值、
饱和失真与截止失真情况等。
Q点表示在给定
条件下电路的工
作状态，此时没
有输入信号电压
3.3.2 BJT的三个工作区域 (见例题 )
(1)饱和区：一般把输
出特性直线上升和弯曲部
分划为饱和区。
(2)放大区,BJT 输出
特性的平坦部分接近于恒
流特性，它符合 ?C=? ?B的
规律。
(3)截止区：一般把输
出特性 ?B = 0曲线以下的
部分称为截止区。
0 1 3 4 6
iC/mA
4
3
2
1
VCE/V
25℃
N
?iB
IB=40 μA
80
120
160
200
2 5
0Q2
Q
Q1
M
饱和区
放大区
截止区
三极管的三种工作状态 (见例题 )
工作状态 NPN PNP 特点
截止状态 E结,C结反偏 ; V
B> VE ; VB<VC
E结,C结反偏 ;
VB> VE ;VB<VC
?C≈0
放大状态 E结正偏,C结反偏； V
C>VB>VE
E结正偏,C结
反偏 ;VC<VB<VE
?C≈??B
饱和状态 E结,C结正偏 ; V
B>VE ; VB>VC
E结,C结正偏 ;
VB<VE ;VB<VC
VCE=VCES
BJT的混合 ?型等效电路模型如图所示，适
用于高频电路分析。
上述模型的参数与晶体管的直流工作状态
有关。 rbe= rb+ (1+?) re
r bb'
b'cr
r b'e C
b'e
C b'c
V be
+
V b'e
+
r
b'
V ce
+
-
g mV b'e
I cI b
ce
e
cb
对于低频小功率三极管,rb约为 200?左右，
re为发射结电阻，所以
?上述等效电路模型中等效电流源只是代
表的控制作用，称为受控电源。等效电流源的
流向是由来决定的，不能随意假定。放大电路
在工作时放大的对象是变化量，在小信号模型
中所讨论的电压、电流也是变化量，因此不能
用小信号模型来求工作点，或利用它来计算某
一时间的电压和电流总值。
E
T
be
Vr
?
???? )1(200 ?
为温度电压当量,
在室温时为 26mV
单位,(mA)
3.4 小信号模型分析法
放大电路的输入信号电压很小，就可以设
想把 BJT小范围的特性曲线近似的用作直线来
代替，从而可以把 BJT这个非线性器件所组成
的电路当作线性电路来处理。 BJT的 H 参数等
效电路模型如图所示，适用于中低频电路分析。
3.4.1 用 H参数小信号模型分析共射极基本放
大电路 (见例题 )
1.交流等效电路的划法,
a.放大电路中输入、输出电容短接把直流电
源短接
b.用简化的三极管低频等效电路代替三极管
c.保证原电路中各元件连接不变
d.正确标示放大电路的输入和输出
2.分析如图所示电路
(1)求电压增益：
be
L
i
V
LCL
LC
bC
be
i
b
r
R
V
V
A
RRR
RV
r
V
?
???
?
?
?
???
???
??
?
?
0
0
||
?
?
??
?
R S
V S
+
C b1
20μ
T
R b
300K
R c
4K
R L
4K
C b2
20μ
V CC12V
+
+
+
+
V i
oV
SV
iV
+
R S
+
R b
r be R c R L
+
V o
I b I c
βI b
(2)计算输入电阻：
bebi
be
T
b
T
bRbT
T
T
i
rRR
r
V
R
V
V
R
||?
???????
?
?
C
T
T
C
T
T
Vs
T
T
R
V
R
R
V
V
R
?
?
?
??
?
?
?
0
00
|)3(
+
V =0 S
bR
I Rb
r be cR
βI =0 b
I = 0b cI = 0
R S
V T
+
I T
R o
求共射极放大电路输出电阻
R
V T
+
r be
b
βI b
I b I c
R L
cR
I T
I Rb
R i
求共射极放大电路输入电阻
3.5 放大电路的工作点稳定问题
3.5.1 直流偏置电路
通过前面的讨论可知,Q 点在放大电路中
是很重要的，所以在设计或调试放大电路时，
为获得较好的性能，必须首先设置一个合适的
Q点。
直流偏置电路的作用是为放大电路设定合
适的工作点，以便保证放大器完成信号的线性
非失真放大。因此，对直流偏置电路有以下要
求：
(1)工作点 Q设置要合理
Q点偏高可能引起饱和失真,Q点偏低可
能引起截止失真,Q点在交流负载线的中央时
不失真的输出幅度最大。
(2)工作点 Q要稳定
三极管参数随温度 T变化，使工作点 Q变
化，会引起失真。工作点随规律变化的定性
规律如下：
VBE?
T? ? ? ? ? ?C?
?CBO?
(3)稳定工作点 Q的方法：
负反馈方法、补偿法 ( 用其它温度敏感
元件补偿 )。
3.5.2 射极偏置电路
由前面的分析可知。 BJT参数 ?CBO,VBE,?
随温度变化对 Q点的影响，都表现在使 Q点电
流 ?C增加。为使 ?C近似维持恒定，采取下列
措施：
a.针对 ?CBO的影响，可使基极电流 ?B随温度的
升高而自动减小。
b.针对 VCE的影响，可使发射结的外加电压随
温度的增加而自动减小。
而射极偏置电路正是实现了以上两点设
想的电路。它是交流放大电路中最常用的一
种基本电路。以下就是对射极偏置电路的分
析。
近似估算如图的 Q点，并计算它的电压增益、
输入电阻和输出电阻。
解, (1)确定 Q点
eECCCCCE
e
B
e
BEB
EC
CC
bb
b
B
RRVV
R
V
R
VV
V
RR
R
V
?????
?
?
????
?
?
21
)( eCCCC RRV ????
?
C
B
?
??
R b1
R b2
T
R C
R e
R L
C b1
C b2
V i
+
-
+
V CC
i B
i C
i ≈i +i
E B C
i 1
V o
+
-
(2)求电压增益
由电路图可知，
])1([
])1([
||
0
0
ebe
L
i
V
ebebeebebi
LCL
Lb
Rr
R
V
V
A
RrRrV
RRR
RV
?
?
?
?
??
?
?
??
????????
?
?
?
???
iV
+
b
+
o
βIr be
V
R c
b
R L
bI I c
R eI e
R b1 R b2
e
c
R b
(3) 求输入电阻和输出电阻
])1([||
]
)1(
11
[
ebeb
T
T
i
ebeb
TbRbT
RrR
V
R
RrR
V
?
?
???
?
?
??
???????
C
RCC
T
T
T RR
VV
R ||
00
?
?
???
?
?
?
(a)
b2Rb1R be
r
R b
I e R e
e
b
I b
R c
LR
cI
βI b
c
+
V T
TI
iR
I Rb
I c TI
βI = 0b
cR
R o
+
V T
's
I
R
R s
Rb
eI
beR
b
r
c
bI
eR
I Rc
b
r ce
e
'oR
(b)
3.6 共集电极电路和共基极电路
3.6.1共集电极电路
共集电极电路又称为射极输出器、电压
跟随器。此电路的优点是输入电阻很高、输
出电阻很低，多用于输入极、输出极或缓冲
极。
1.电路分析
(1)求 Q点
根据如图所示：
eb
CC
B
eBeEE
EBEbBCC
RR
V
RrV
VVRV
)1(
)1(
?
?
??
??
?????
????
eb
CC
B
RR
V
)1( ???
??
,
BECC
VV ??
eCCCCEBC RVV ??????,?
T
R b
R e R L
R s
V s
+
V CC
+
V o
-
V i
+
+
-
+
c
b
e
sR
-
V s
+
iV
R
-
e
V o
+
+
+
bR
b
T
LR
e
c
共集电极电路原理图
交流通路
(2)电压增益
由于射极输出器的电压接近于 1，它的输
出电压和输入电压是同相的，因此称为电压跟
随器。
)1(
)1(
)1()(
)(
||
)(
0
0
?
?
??
?
?
??
?
?
???????
????
??
?
??????
?
?
??
?
?
?
Lbe
iL
bLbbL
bbLbe
i
b
LeL
bbLbebi
Rr
VR
V
RRV
Rr
V
RRR
RrV
βIr
ReI
R b
e
be
e
b
R L
bI
b
c
I c
R s
+
sV
-
V i
+
-
V o
+
(3)输入电阻
Lb
T
T
i
beL
Lbeb
TbRbT
LeL
T
T
i
RR
V
R
rR
RrR
V
RRR
V
R
?
?
?
?
?
?
?
????
??
???????
?
?
?
?
??
?
||
,,1
]
)1(
11
[
||,
+
TV
oeI R e
-
V R L
I
+
r
R
Rb
b
b
I b
βI
e
be b
I c
c
iR
I T
(4)输出电阻
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
????????
?
?
?
?
??
??
1
||
]
11
[
||,|
0
Re
00
beS
e
ebeSbeS
TbbT
bSSVs
T
T
rR
RR
RrRrR
V
RRR
V
R
T
+
I Re R e
-
V
TI
r
R
I b
b
b
I b
βI
e
be b
I c
c
R S
综上分析说明，电压跟随器的特点是：
电压增益小于 1而近于 1，输出电压与输
入电压同相，输入电阻高、输出电阻低。
3.6.2 共基极电路
共基极电路又被称为电流跟随器。此电
路适用于宽频带和高频情况下，要求稳定性
较好时。
3.7 放大电路的频率响应
3.7.1 单时间常数 RC电路的频率响应 (见例题 )
1.RC低通电路的频率响应
在放大电路的高频区，影响频率响应的主
要因素是管子的极间电容和接线电容等，它们
在电路中与其它支路是并联的，因此它们对高
频响应的影响可用如图所示的 RC 低通电路来
模拟。可得高频区的电压增益得幅值和相角分
别为：
幅频响应：
(1) 当 f << fH 时
(2) 当 f >> fH 时
1
)(1
1
2
?
?
?
H
VH
f
f
A
f
f
f
f
A
H
H
VH
?
?
?
2
)(1
1
)(
)(1
1
2
H
H
H
VH
f
f
ar c t g
f
f
A
??
?
?
?
R 1 C
1
+ +
- -
V i V 0
RC低通电路
相频响应：
(1) 当 f<<f时,
?H ? 0?，得一条
?H=0? 的直线。
(2) 当 f>>fH时,
?H?-90?，得一条
?H=-90?的直线。
(3) 当 f=fH时,
?H?-45?。
0.01fH 0.1fH fH 10fH 100fH
20lgAvH
?H
3dB
-20dB/十倍频程
-45o/十倍频程
f/Hz
f/Hz
-20
-40
0
-45o
-90o
0o
相频响应
幅频响应
RC低通电路的频率响应
2.RC高通电路的频率响应
在放大电路的低频区内，耦合电容和射
极旁路电容对低频响应的影响，可用如图所
示的 RC高通电路来模拟。可得低频区电压增
益得幅值和相角分别为：
)(
)(1
1
2
f
f
ar c t g
f
f
A
L
H
L
VL
?
?
?
?
R 2
C 2
V i
+
_
V O
+
_
用来模拟放大电路低
频响应的 RC高通电路
3.主要特征参数,
中频增益 A及相角、上限频率 fH、下限
频率 fL、通频带 BW和增益带宽积 GBW等。
4.频率响应的分析方法：
用混合 ?型等效电路分析高频响应，用
含有电容的低频等效电路分析低频响应。分
析时，先以拉氏变换为基础，将电路中电容
C用 1/sC表示、电感 L用 Ls表示，导出电路的
传递函数；然后用 jω 代替传递函数中的复
变量 s，获得频率特性表达式，求得频率响
应的相关参数。也可以在等效电路中直接用
电容 C、电感 L的阻抗 1/jωC,jωL导出频率
特性表达式。在分析频率响应时，往往采用
对数频率响应，即 Bode图，频率采用对数分
度，幅值 (dB)和相角采用线性分度，并可采
用折线近似的方法作图分析。
5.多级放大电路的频率响应
多级放大电路的对数幅频特性等于各级
对数幅频特性之和，相频特性等于各级相频
特性之和。绘制 Bode 图时，只要把各级曲
线在同一横坐标下的纵坐标相加即可。多级
放大器的频率响应相对于单级放大器，其总
的规律是电压增益提高了，而通频带变窄了。
例题：
例, 在一个交流放大电路中，测出某三极管
三个管脚对地电位为, (1)端为 1.5V (2)端为
4V (3)端为 2.1V ；
解：则 (1)端为 e极； (2)端为 c极； (3)端为
b极；该管子为 NPN型。
讨论,工作在放大区的三极管应有下列关系：
|VBE|≈0.7V( 硅管 )或 0.2V(锗管 ),
|VCE| > |VBE|
对 NPN管,VE < VB < VC
对 PNP管,VE > VB > VC
例, 已知如图所示,问,
(1)该电路是哪一类型放
大电路；
(2)计算 Q；
(3)画出电路的等效电路；
(4)计算 AV；
40k
20k
T
R c
1k
1.4k
30μ
1k
50μ
v i
-
+
+
+
+
30μ
6V
解, (1)是共发射极放大电路；
(2)
eECCCCCE
e
BEB
EC
B
RRVV
mA
R
VV
VV
?????
?
?
?
?
????
??
?
?
1
4.1
6.02
26
2040
20
V6.314.1116 ??????
mACB 01.01 0 01 ????? ?
(3)等效电路如图所示：
1
26
)1100(200
5.0100
)4(
???
?
???? ?
be
L
V r
R
A
?
0 1 8.02 6 2 62 0 0 50 ????
20k 40k r
b
1k 1k
V i
+
_
βi
be
_
+
oV
例, NPN型三极管接成如图所示两种电路，试
分析三极管 T在这两种电路中分别处于何种工
作状态。设 T的 VBE=0.7V。
R b
100K R c
2K
T
β=40
+5V
β=35
T
R b
30K
R c
2.5K
-5V
V i
3V
(a) (b)
解：三极管的工作状态，可以通过比较基极
电流 ?B和临界饱和基极电流 ?BS来判定。
由图 (a)可知，
因为 ?B< ?BS,故三极管 T处于放大状态。
mA
R
VV
b
BECC
B 0 4 3.01 0 0
7.05 ??????
mA
R
VV
C
C E SCC
BS 054.0240
7.05 ?
?
?????
?
又由图 (b)可知 Vi=0V时，三极管发射结无
正向偏置,T处于截止状态； Vi=3V时，
由于 ?B > ?BS,所以，三极管处于饱和状态。
mA
R
VV
mA
R
VV
C
C E SCC
BS
b
BEi
B
049.0
5.235
7.05
077.0
30
7.03
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
??
?
小结,判断三极管的工作状态，可有多种方法,
(1)根据发射接和集电结的偏置电压来判别。
(2)根据静态工作点 ?BQ和 ?CQ之来判别,?BQ?0,
管子工作在截止区； ?CQ=? ?BQ，管子工作在
放大区； ?BQ > ?CQ/?,管子工作在饱和区。
(3)根据 UBEQ值来判别,UBEQ ?0.5V(对硅管 )，
管子工作在截止区； UBEQ ?0.7V>UCEQ,管子工作
在饱和区。
(4)根据 UCEQ值来判别,UCEQ≈ E C,管子工作在
截止区； UCEQ≈0,管子工作在饱和区。
例, (北京航空航天大学 1999年研究生入学
试题 )设如图三极管 T的 ?=100, rbb′=100?,
VBEQ=0.7V； C1,C2,C3对交流信号可视为短路，
RS=600?。
(1)计算静态工作点 Q(VCEQ,?CQ)；
(2)画出交流通路及交流小信号低频等效电路；
(3)求输入电阻 Ri；
(4)求输出电阻 Ro；
(5)求电压增益 Av=Vi/V0和 Avs=V0/Vs；
解,(1)电容对于直流信号相当于开路，因此
根据该放大电路的直流通路可以列出方程：
VCC=?CR3+?BQ(R1+R2)+VBE将 ?C=? ?BQ代入，得：
mA
RRR
VV BEQCC
BQ 031.080202100
7.010
213
?
???
??
??
?
??
?
R 1
20K
R 2
80K
R 3
2K
R L
3K
T
C 3
V CC
10V
R s
V s
C 1
C 2
U o
?CQ= ??BQ=3.1mA
VCEQ≈V CC-?CQR3=10-3.1?2=3.8V
(2)交流通路如图 (a)所示，交流小信号低频等
效电路如图 (b)所示：
R S
R 1 R 2 R 3 R L
V s
oV
V i iV
1R
sV
SR
LR3R2R
V ob
i b?
bi r
(a) (b)
(3)由微变等效电路可知，输入电阻为：
031.0)1001(
26
)1001(100
26
)1(
||1
??
???
?
???
?
?
E
bbbe
bei
mA
rr
rRR
?
?? 940
75)5(
125
)||||(
)4(
95.180||2||
9.0940||20
0
230
230
??
?
??
?????
????
?????
V
Si
i
S
VS
be
L
i
V
i
A
RR
R
V
V
A
r
RRR
V
V
A
kRRR
kkkR
?
小结：
本题的目的在于熟悉放大器静态工作点
的估算法，以及利用微变等效电路求放大器
的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。求
放大器的静态工作点实际上就是求解放大器
的直流通路。具体的方法有两种：一是图解
法，条件是要知道管子的特性曲线；二是故
算法，条件是要知道管子的电流放大系数 ?。
求放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出
电阻，实际上就是求解放大器的微变等效电
路。该放大器的微变等效电路可以根据电和
直流电源对交流相当于短路以及用管子的微
变等效电路代替管子的原则来画出。
例, 某共射电路如图所示，已知三极管的
rbb′=100?,rb′e=900?,gm=0.04s,C?′=500pF.
(1)试计算中频电压
反大倍数 Aus；
(2)试计算上、下限
截止频率 fH,fL；
(3)画出幅频、相频
特性曲线；
R S
1K
R b
377K
R C
6K
C 1
2uF
V s
C 2
5uF
R L
3K U
o
V cc
解,(1)由微变等效电路图可求得：
???
????
?
?
?
?
?
??
krRR
krrr
RR
rRRR
RR
AR
A
bebi
ebbbbe
si
beLCi
Si
ui
us
1||
1
])||([ ?
36
11
1
)3||6(
36
36
??
?
??
?
?? ?
us
ebm
A
rg?
(2)分别由输入输出回路求出由耦合电容 C1、
C2 单独作用时的下限频率 fL1,fL2
所以电路下限频率应取为 fL=40Hz。
电路上限截止频率由三极管的结电容决定，
高频等效电路的输入部分如图所示。由此可得
HzCRRf
iS
L 40)(2
1
1
1 ??? ?
HzCRRf
LC
L 5.3)(2
1
2
2 ??? ?
(3) 20lg|Aus|=31dB
相应的幅频、相频特性曲线 如图所示 。
M H z
RRrrC
f
Sbbbeb
H 64.0
)]||(||[2
1 ?
???
?
????
R S R b r b e '
r b b ' C' π
b b'
fL fH
fL fH
10
20
30
-1350
-900
-1800
-2250
-2700
40 600k f
f
Aus(dB)
幅频
相频
讨论：
本题中电容 C1,C2对下限截止频率 fL都
有影响，可采用近似计算法，即先分别考虑
每个电容单独作用时 (将其它电容看成短路 )
对应的下限截止频率，然后取它们的最大值
作为这个电路的下限截止频率。先保留 C1，
将 C2看成短路，则可得求得 fL2等效电路，求
出 fL2；将 fL1,fL2进行比较则可得该电路的 fL。
计算上限截止频率的步骤是：先画出简化的
高频等效电路，并求 ?EQ及等效电路中的参数，
然后求 fH。