三极管电路放大电路及其分析详解

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三极管电路放大电路及其分析方法

一、教学要求

1.重点掌握的内容

（1）放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念；

（2）用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点；

（3）用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数Au和Aus，输入电阻Ri和输出电阻R0。

2.一般掌握的内容

（1）放大电路的频率响应的一般概念；

（2）图解法确定共射放大电路的静态工作点，定性分析波形失真，观察电路参数对静态工作点的影响，估算最大不失真输出的动态范围；

（3）三种不同组态（共射、共集、共基）放大电路的特点；

（4）多级放大电路三种耦合方式的特点，放大倍数的计算规律。

3.一般了解的内容

（1）共射放大电路fL、fH与电路参数间的定性关系，波特图的一般知识。多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析；

（2）用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。

二．内容提要

1.共射接法的两个基本电路

共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。

2.两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法

在“模拟电路”中，三极管是非线性元件，因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。

3.放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态

由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极，放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同，其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中，可根据要求选择相应组态的电路。

4.两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路

一般来说，双极性三极管是一种电流控制元件，它通过基极电流iB的变化控制集电极电流Ic的变化。而场效应管是一种电压控制元件，它通过改变栅源间的电压uGS来控制漏极电流iD的变化；其次，双极性三极管的输入电阻较小，而场效应管的输入电阻很高，静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同，可根据要求选用不同元件组成的放大电路。

5.多级放大电路的三种耪合方式——阻容耦合、直接耦合和变压器耦合

将多级放大电辟连接起来的时候，就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用，使各级放大电路的静态工作点互相独立，分析估算比较方便。但它不能放大变化缓慢的信号和直流信号，也不便于集成化；将前级输出与后级输入直接相连的方式称为直接耦合。它能传递相放大变化缓慢的信号和直流信号，便于集成，但由于是直接耦合，各级静态工作点互不独立，分析计算比较麻烦。另外，还存在着电平偏移和零点漂移现象；通过变压器的初级和次级把前级输出与后级输入连接起来的方式称为变压器耦合。它能够实现阻抗变换，以便在负载上得到最大的功率输出，各级静态工作点也互相独立。但由于变压器比较笨重，消耗有色金属，也不适于集成化。

6.放大电路的频率响应

当将不同频率的信号输入放大电路时，由于晶体管极间电容和电路中电抗性元件的影响，放大电路的放大倍数要随之变化并产生一定的相位移。因此，放大电路的电压放大倍数和相位是频率的函数，称之为放大电路的频率响应。把放大倍数与频率的关系称之为幅频特性，相位与频率的关系称之为相频特性。

三、重要概念

本章涉及到的一些重要概念有：放大的本质、静态和动态、直流通路和交流通路、工作点、负载线、非线性失真、放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性等。现简述如下：

1.放大——放大的实质可以从两个方面来看：一是其能量的控制作用，即用一个能量比较小的信号去控制另一个能量，使负载上得到较大的能量；二是放大作用必须针对变化量而言，即输入信号有一个比较小的变化量，则在输出端得到一个比较大的变化量。

2.静态和动态——静态是指当放大电路没有输入信号(Ui=0)时，仅在外电源VCC作用下电路的工作状态。为了表示其工作状态，求出此时的IB、IC和UCE值，它在特性曲线上是一个确定的点，通常叫静态工作点。动态是指放大电路加入交流输入信号(Ui≠0)时电路的工作状态。为了表征动态特性，一般引用负载线、动态范围、放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标来表示。动态讨论的变化量往往是在某个特定的静态基础上变化的，因此可将它们两者的关系形象地认为是在静态工作条件下“驮”上了一个动态的工作信号。