一、共射极放大电路的图解分析为了用作放大器,三极管必须工作在 放大区,
第一步,进行 静态分析,求 静态工作点 ；
图中 vI=VBB+vi
设 vi=0.5sinωt (V)
三极管放大电路的组成原理
静态 (vi=0,假设工作在放大状态 )
静态分析,又称直流分析，计算
vi=0时 三极管的电流和极间电压值
VBB=1.6V
静态分析 （分析当 vi＝ 0时的状态）
V7.0
μ A 35
BEQ
BQ
V
I
(1)输入回路图解分析
b
BEI
B
BEB
R
vv
i
vfi )( （输入特性）
（外电路方程）
得
C
CECC
C
BCEC
R
vV
i
Aivfi?35)( （输出特性）
（外电路方程）
(2)输出回路图解分析
V10
mA5.1
C E Q
CQ
V
I得VVv BBI 6.1
静态工作点 Q定下来了
动态分析 （考虑 vi变化时的状态）
先由输入特性曲线与 vI求 iB：
vI=VBB+vi
=1.6+0.5sinωt (V)
iB=IBQ+ib
=35+20sinωt (μA)
b
BEI
B R
vvi
∴ 直线斜率保持不变,iB
沿输入特性曲线正弦变化。
第二步,动态分析,求 放大倍数等动态 指标。
然后由输出特性曲线与 iC求 vCE：
iC =ICQ+ic =1.5+0.8sinωt(mA)
12s i n5.0 s i n6 ttvvVVA
i
o
i
o
v?
vCE=VCEQ+vce =10-6sinωt (V)
c
CECC
C R
vVi
∴ 负载线保持不变,iB变化
，工作点 沿负载线正弦变化。
iB=IBQ+ib
=35+20sinωt (μA)
具有反相放大作用二、放大电路的组成与各元件的作用共射放大电路
NPN管,放大器件，核心元件
Rb和 Rc:提供适合偏置 --发射结正偏,集电结反偏
C1,C2：隔直 (耦合 )电容 。 隔直流通交流 。
vs,Rs,信号源电压与内阻
RL:负载电阻,将集电极电流的变化△ iC转换为集电极与发射极间的电压变化△ vCE 。
三,放大电路的基本工作原理
静态 (vi=0,假设工作在放大状态 )
集电极电流,
IC=ICQ=βIBQ
集 -射间电压,
VCE=VCEQ=VCC-ICQRc
静态分析,又称直流分析，计算三极管的电流和极间电压值，应采用直流通路 (电容开路 )。
基极电流,
IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb
直流通路
动态 (vi≠0)
vBE=VBEQ+vbe=VBEQ+vi
iB=IBQ+ib
iC=ICQ+ic=ICQ+βib
vCE=VCEQ+vce=VCEQ-icR'L
vo=vce=-icR'L
输入电压变化会引起输出电压的变化，这时电路所处的状态称为动态。
放大电路对信号的 放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现,其实质上是一种 能量转换器 。
大写大下标,直流量,如 IB,IBQ,VCEQ。
符号表示
小写小下标,交流量,如 ib,vce,vi,vo。
小写大下标,瞬时量,如 iB,vCE。
大写小下标,交流量的有效值、峰值或峰峰值,如 Ib,Vo,Vom,Vopp。
例,V s i n38 tv
CE
V 2/3 oce VV
VCEQ＝ 8 V
oce vtv V s i n3
V 3 omcem VV
瞬时量直流量 (静态分量 )
交流量 (动态分量 )
交流分量的有效值峰值
构成放大电路的基本原则
放大电路必须有合适的 静态工作点,直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件 工作在放大区 。
外加 输入信号 能有效地 加到放大器件的输入端,
使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化。
经三极管放大后的 输出信号 （如 ic=βib） 应能有效地 转变为负载上 的输出电压信号。
二、单管放大电路静态工作点 (公式法计算 )
单电源固定偏置电路目的,选择合适的 Rb,Rc，
使电路工作在放大状态
cCQCCC E Q
BCQ
b
B E QCC
BQ
RIVV
II
R
VV
I
设计时通常令,
VBEQ=0.7V,VCEQ=VCC/2，
ICQ=XmA
由此求两个偏置电阻前提,已知三极管的参数放大电路 静态工作点
【 例 1.2.2】
已知 VCC=12V,VBE=0.7V,β=50。
(1)若 Rb=280kΩ,Rc=3kΩ,求静态工作点 Q；
(2)若 Rb改为 110kΩ,其余参数不变,重新计算 Q值 。
解：
A40
b
BEQCC
BQ R
VVI
(1) 假定工作在放大状态
mA2 BQCQ II
假设成立。
V7.0V6 cCQCCC E Q RIVV
A 103
b
B E QCC
BQ R
VVI
同样先假定工作在放大状态
mA15.5 BQCQ II
假设不成立，电路处于饱和状态，需重新计算
mA9.3/)(
V3.0
cC E SCCCSCQ
C E SC E Q
RVVII
VV
(2) 若 Rb改为 110kΩ
说明电阻的改变会引起题中的静态工作点变化。 单电源固定偏置电路 不 具有保持 Q点稳定的能力 。
V7.0V45.3 cCQCCC E Q RIVV
110kΩ
在例 1.2.2中，若 β值未知，而已知输出特性曲线，
也可用 图解法 求 Q点。 直流负载线方程：
cCCCCE RIVV
从图中直接读出,ICQ＝ 2 mA,VCEQ＝ 6 V。与估算法结果基本相同。
从图中可看出，当温度变化时，静态工作点要产生变化，
工作点不稳定。
放大电路的 Q点确定以后，希望温度等外界条件变化时 Q点稳定不变 。
分压式偏置电路电路工作原理时）当 B
bb
b
CCB IIRR
RVV
121
2 (
eCeEE RIRIV
分压式偏置电路的 Q点与其参数 (如
β)无关,也 不受温度的影响 。
工作点稳定的偏置电路
V7.0 BEQeEBBE VRIVV
CQeC
bb
b
CC IRIRR
RV 7.0
21
2
稳定工作点的解释温度 T↑→IC↑→IE↑→VE↑(=IERe)
↓(VB固定 )
IC↓? IB↓?VBE↓ (=VB-VE)
在静态情况下,温度上升引起 IC增加,由于基极电位 VB固定,该电流增量通过 Re产生 负反馈,迫使
IC自动下降,使 Q点保持稳定 。
Re愈大,负反馈作用愈强,稳定性也愈好 。 但 Re
过大,输出的动态范围 (ΔvCE)变小 。
Rb1,Rb2愈小,VB愈稳定 。 但它们过小将使直流功耗增大,输入交流信号的分流作用加大,导致放大能力下降 。
经验公式,
I1=(5～ 10)IBQ
VEQ=IEQRe=0.2VCC (或 VEQ=1～ 3V)
工程设计时，应综合考虑电阻阻值的影响。
【 例 1.2.3】
已知 VCC=15V,Rb1=36kΩ,Rb2=10kΩ,Rc=3.6kΩ,
Re=2kΩ,β=60,VBE=0.7V。
(1) 估算法求 Q点 ;
(2) 验算电路参数是否满足 Q点的稳定工作条件 。
解,(1)求 Q点,
V26.31036 1015
21
2?
bb
bCCB
RR
RVV
mA28.1
e
BEB
EQCQ R
VVII
A21/ CQBQ II
V83.7)( ecCQCCC E Q RRIVV
mA 33.01036 15
21
1
bb
CC
RR
VI
(2) 验证 电路参数是否满足 Q点的稳定工作条件
V 56.2 eEQEQ RIV
7.15021.0 33.01
BQI
I 满足 I1 >> IBQ条件满足 VEQ=1~3V条件
∴ 电路参数满足静态工作点的稳定工作条件。
【 例 1.2.4】
设 VBE=0.7V,β=75，其余参数如图中所示。
(1) 用估算法求 Q点；
(2) 用图解法求 Q点。
解,(1)估算法,
mA 7.5)1( m A,63.5 BQEQBQCQ IIII
eBQBEbBQ
eEQBEbBQBB
RIVRI
RIVRIV
)1(
V7.0V 37.6)6.04.0(63.512
)(
ecCQCCeEQcCQCCC E Q RRIVRIRIVV
A 756.07625 7.06BQI
(2) 图解法,
输出回路方程,
)( ecCCCCE RRIVV
从图中直接读出,ICQ＝ 5.6mA,VCEQ＝ 6.4V。
kIV CQC E Q 1V12
称为 直流负载线方程
【 例 1.2.5】
设计一个 PNP管的偏置电路，
设 VEB=0.6V,β=60，其余参数如图中所示。为使 VECQ=2.5V,试确定基极偏置电阻 Rb的值 。
解：
A 5.206125.11 EQBQ II
BBbBQEBeEEE VRIVRIV
mA 25.12 5.25
e
E C QEE
EQ R
VVI
或
A 8.206025.1 CQBQ II
k 1905.20 225.16.025bR
当输入 方波 信号时，三极管交替工作在 截止 区和饱和 区，类似于一个 可控开关 。
vI=0:三极管截止,iC=0,vO=20V
vI=3V:三极管饱和
mA 96.3 m A,092.025 7.03 BCB iii?
)7.0(V 9.68.696.320 C ES VVv CE
二、用作可控开关（或反相器）
1.2.4 三极管的放大与开关应用举例
第一步,进行 静态分析,求 静态工作点 ；
图中 vI=VBB+vi
设 vi=0.5sinωt (V)
三极管放大电路的组成原理
静态 (vi=0,假设工作在放大状态 )
静态分析,又称直流分析，计算
vi=0时 三极管的电流和极间电压值
VBB=1.6V
静态分析 （分析当 vi＝ 0时的状态）
V7.0
μ A 35
BEQ
BQ
V
I
(1)输入回路图解分析
b
BEI
B
BEB
R
vv
i
vfi )( （输入特性）
（外电路方程）
得
C
CECC
C
BCEC
R
vV
i
Aivfi?35)( （输出特性）
（外电路方程）
(2)输出回路图解分析
V10
mA5.1
C E Q
CQ
V
I得VVv BBI 6.1
静态工作点 Q定下来了
动态分析 （考虑 vi变化时的状态）
先由输入特性曲线与 vI求 iB：
vI=VBB+vi
=1.6+0.5sinωt (V)
iB=IBQ+ib
=35+20sinωt (μA)
b
BEI
B R
vvi
∴ 直线斜率保持不变,iB
沿输入特性曲线正弦变化。
第二步,动态分析,求 放大倍数等动态 指标。
然后由输出特性曲线与 iC求 vCE：
iC =ICQ+ic =1.5+0.8sinωt(mA)
12s i n5.0 s i n6 ttvvVVA
i
o
i
o
v?
vCE=VCEQ+vce =10-6sinωt (V)
c
CECC
C R
vVi
∴ 负载线保持不变,iB变化
，工作点 沿负载线正弦变化。
iB=IBQ+ib
=35+20sinωt (μA)
具有反相放大作用二、放大电路的组成与各元件的作用共射放大电路
NPN管,放大器件，核心元件
Rb和 Rc:提供适合偏置 --发射结正偏,集电结反偏
C1,C2：隔直 (耦合 )电容 。 隔直流通交流 。
vs,Rs,信号源电压与内阻
RL:负载电阻,将集电极电流的变化△ iC转换为集电极与发射极间的电压变化△ vCE 。
三,放大电路的基本工作原理
静态 (vi=0,假设工作在放大状态 )
集电极电流,
IC=ICQ=βIBQ
集 -射间电压,
VCE=VCEQ=VCC-ICQRc
静态分析,又称直流分析，计算三极管的电流和极间电压值，应采用直流通路 (电容开路 )。
基极电流,
IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb
直流通路
动态 (vi≠0)
vBE=VBEQ+vbe=VBEQ+vi
iB=IBQ+ib
iC=ICQ+ic=ICQ+βib
vCE=VCEQ+vce=VCEQ-icR'L
vo=vce=-icR'L
输入电压变化会引起输出电压的变化，这时电路所处的状态称为动态。
放大电路对信号的 放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现,其实质上是一种 能量转换器 。
大写大下标,直流量,如 IB,IBQ,VCEQ。
符号表示
小写小下标,交流量,如 ib,vce,vi,vo。
小写大下标,瞬时量,如 iB,vCE。
大写小下标,交流量的有效值、峰值或峰峰值,如 Ib,Vo,Vom,Vopp。
例,V s i n38 tv
CE
V 2/3 oce VV
VCEQ＝ 8 V
oce vtv V s i n3
V 3 omcem VV
瞬时量直流量 (静态分量 )
交流量 (动态分量 )
交流分量的有效值峰值
构成放大电路的基本原则
放大电路必须有合适的 静态工作点,直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件 工作在放大区 。
外加 输入信号 能有效地 加到放大器件的输入端,
使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化。
经三极管放大后的 输出信号 （如 ic=βib） 应能有效地 转变为负载上 的输出电压信号。
二、单管放大电路静态工作点 (公式法计算 )
单电源固定偏置电路目的,选择合适的 Rb,Rc，
使电路工作在放大状态
cCQCCC E Q
BCQ
b
B E QCC
BQ
RIVV
II
R
VV
I
设计时通常令,
VBEQ=0.7V,VCEQ=VCC/2，
ICQ=XmA
由此求两个偏置电阻前提,已知三极管的参数放大电路 静态工作点
【 例 1.2.2】
已知 VCC=12V,VBE=0.7V,β=50。
(1)若 Rb=280kΩ,Rc=3kΩ,求静态工作点 Q；
(2)若 Rb改为 110kΩ,其余参数不变,重新计算 Q值 。
解：
A40
b
BEQCC
BQ R
VVI
(1) 假定工作在放大状态
mA2 BQCQ II
假设成立。
V7.0V6 cCQCCC E Q RIVV
A 103
b
B E QCC
BQ R
VVI
同样先假定工作在放大状态
mA15.5 BQCQ II
假设不成立，电路处于饱和状态，需重新计算
mA9.3/)(
V3.0
cC E SCCCSCQ
C E SC E Q
RVVII
VV
(2) 若 Rb改为 110kΩ
说明电阻的改变会引起题中的静态工作点变化。 单电源固定偏置电路 不 具有保持 Q点稳定的能力 。
V7.0V45.3 cCQCCC E Q RIVV
110kΩ
在例 1.2.2中，若 β值未知，而已知输出特性曲线，
也可用 图解法 求 Q点。 直流负载线方程：
cCCCCE RIVV
从图中直接读出,ICQ＝ 2 mA,VCEQ＝ 6 V。与估算法结果基本相同。
从图中可看出，当温度变化时，静态工作点要产生变化，
工作点不稳定。
放大电路的 Q点确定以后，希望温度等外界条件变化时 Q点稳定不变 。
分压式偏置电路电路工作原理时）当 B
bb
b
CCB IIRR
RVV
121
2 (
eCeEE RIRIV
分压式偏置电路的 Q点与其参数 (如
β)无关,也 不受温度的影响 。
工作点稳定的偏置电路
V7.0 BEQeEBBE VRIVV
CQeC
bb
b
CC IRIRR
RV 7.0
21
2
稳定工作点的解释温度 T↑→IC↑→IE↑→VE↑(=IERe)
↓(VB固定 )
IC↓? IB↓?VBE↓ (=VB-VE)
在静态情况下,温度上升引起 IC增加,由于基极电位 VB固定,该电流增量通过 Re产生 负反馈,迫使
IC自动下降,使 Q点保持稳定 。
Re愈大,负反馈作用愈强,稳定性也愈好 。 但 Re
过大,输出的动态范围 (ΔvCE)变小 。
Rb1,Rb2愈小,VB愈稳定 。 但它们过小将使直流功耗增大,输入交流信号的分流作用加大,导致放大能力下降 。
经验公式,
I1=(5～ 10)IBQ
VEQ=IEQRe=0.2VCC (或 VEQ=1～ 3V)
工程设计时，应综合考虑电阻阻值的影响。
【 例 1.2.3】
已知 VCC=15V,Rb1=36kΩ,Rb2=10kΩ,Rc=3.6kΩ,
Re=2kΩ,β=60,VBE=0.7V。
(1) 估算法求 Q点 ;
(2) 验算电路参数是否满足 Q点的稳定工作条件 。
解,(1)求 Q点,
V26.31036 1015
21
2?
bb
bCCB
RR
RVV
mA28.1
e
BEB
EQCQ R
VVII
A21/ CQBQ II
V83.7)( ecCQCCC E Q RRIVV
mA 33.01036 15
21
1
bb
CC
RR
VI
(2) 验证 电路参数是否满足 Q点的稳定工作条件
V 56.2 eEQEQ RIV
7.15021.0 33.01
BQI
I 满足 I1 >> IBQ条件满足 VEQ=1~3V条件
∴ 电路参数满足静态工作点的稳定工作条件。
【 例 1.2.4】
设 VBE=0.7V,β=75，其余参数如图中所示。
(1) 用估算法求 Q点；
(2) 用图解法求 Q点。
解,(1)估算法,
mA 7.5)1( m A,63.5 BQEQBQCQ IIII
eBQBEbBQ
eEQBEbBQBB
RIVRI
RIVRIV
)1(
V7.0V 37.6)6.04.0(63.512
)(
ecCQCCeEQcCQCCC E Q RRIVRIRIVV
A 756.07625 7.06BQI
(2) 图解法,
输出回路方程,
)( ecCCCCE RRIVV
从图中直接读出,ICQ＝ 5.6mA,VCEQ＝ 6.4V。
kIV CQC E Q 1V12
称为 直流负载线方程
【 例 1.2.5】
设计一个 PNP管的偏置电路，
设 VEB=0.6V,β=60，其余参数如图中所示。为使 VECQ=2.5V,试确定基极偏置电阻 Rb的值 。
解：
A 5.206125.11 EQBQ II
BBbBQEBeEEE VRIVRIV
mA 25.12 5.25
e
E C QEE
EQ R
VVI
或
A 8.206025.1 CQBQ II
k 1905.20 225.16.025bR
当输入 方波 信号时，三极管交替工作在 截止 区和饱和 区，类似于一个 可控开关 。
vI=0:三极管截止,iC=0,vO=20V
vI=3V:三极管饱和
mA 96.3 m A,092.025 7.03 BCB iii?
)7.0(V 9.68.696.320 C ES VVv CE
二、用作可控开关（或反相器）
1.2.4 三极管的放大与开关应用举例
