《电子线路基础》课程教学资源（PPT课件）单级小信号放大 amplifier

单级小信号放大 介绍基本放大电路的原理、直流/交流分析方法以及频率响应概念 1、单级共射放大电路 R T为NPN型双级型晶体管,UBB、Uc、Rg和R为T提供直流偏置, 使T的发射结正偏、集电极反偏,保证T工作在放大区。Us为待放大 的交流小信号电压

单级小信号放大 ——介绍基本放大电路的原理、直流/交流分析方法以及频率响应概念 1、单级共射放大电路 T为NPN型双级型晶体管，UBB、UCC、RB和RL为T提供直流偏置， 使T的发射结正偏、集电极反偏，保证T工作在放大区。US为待放大 的交流小信号电压

当Us=0时,放大电路中的电流、电压都是直流信号,此时的电路 称为直流回路: icQ 2BO T CEQ BEQ CC BB 输入回路的和UBE之间的关系可用输入特性曲线来描述,被输出回 路的和UcE之间的关系可用输出特性曲线来描述,同时他们又必须分别 满足晶体管外电路的特性方程: BE BB BB CE L

输入回路的IB和UBE之间的关系可用输入特性曲线来描述，被输出回 路的IC和UCE之间的关系可用输出特性曲线来描述，同时他们又必须分别 满足晶体管外电路的特性方程： UBE=UBB-IBRB UCE=UCC-ICRL 当US=0时，放大电路中的电流、电压都是直流信号，此时的电路 称为直流回路：

在图形上,两条直线分别和输入/输出曲线相交,交点Q称为直流工 作点或静态工作点。Q点的坐标就是晶体管的静态参数:IBg、leo、lBo CEO CC R, BQ O BE BEQ UBE CEQ B

在图形上，两条直线分别和输入/输出曲线相交，交点Q称为直流工 作点或静态工作点。Q点的坐标就是晶体管的静态参数：IBQ、ICQ、IBEQ 和UCEQ。 uBE UCEQ UCC 0 ICQ Q IB=IBQ L CC R U UBEQ UB B 0 IBQ Q uBE B BB R U

晶体管具有合适的Q点之后,就可以对交流小信号进行放大,此时 的交流信号量是叠加在直流偏置上。对于交流信号而言,电源UBg和Uc 内阻很小,可视为短路,这样得到放大电路的交流回路: + RLL

晶体管具有合适的Q点之后，就可以对交流小信号进行放大，此时 的交流信号量是叠加在直流偏置上。对于交流信号而言，电源UBB和UCC 的内阻很小，可视为短路，这样得到放大电路的交流回路：

i的微小变化引起的较大变化(β倍),则负载上的电压u。=i×R 变化 B BO BEQ BB uBE 0 BEQ be ot Q

ib的微小变化引起ic的较大变化（β倍），则负载上的电压uo=-ic×RL 变化。 UBEQ UBB 0 IBQ iB Q uBE 0 IBQ iB Q Ibm UBEQ t Q uBE t 0

下图是放大过程图示。可见放大电路中各处的瞬时量(电压、电流) 是直流与交流的叠加,直流量提供偏置,交流量才是真正的有用信号。 CC R Q CO 0 CEQ ot cem

下图是放大过程图示。可见放大电路中各处的瞬时量（电压、电流） 是直流与交流的叠加，直流量提供偏置，交流量才是真正的有用信号。 UCEQ UCC UCE 0 ICQ Q C CC R U Q Q 0 ωt ICQ ic ic I Icm bm UCEQ UCE ωt Ucem 0

如果直流偏置(Q点)不合适,会引起放大电路失真: ce (a)截止失真 (b)饱和失真

如果直流偏置（Q点）不合适，会引起放大电路失真： （a）截止失真 （b）饱和失真 0 UCE Q Q Q ic ic Uce ic 0 UCE Q Q Q i c Uce

2、静态工作点估算 CC BEO BO R B CQ i>> BEO B BO R B BQ CEQ CO B BOCEO ≈pBg BEQ 当a>>lCEo时) CEQ IcoRo

2、静态工作点估算 当UCC>>UBEQ时 B CC BEQ BQ R U U I − = B CC BQ R U I  CQ BQ CEO BQ I = I + I  I （当ICQ >> ICEO时） CEQ CC CQ RC U =U − I

3、交流小信号分析 当交流输入信号足够小且Q点合适,在Q点附近的小范围内,T的输 №输出特性曲线可近似地用直线来描述,也就是说,可用若干线性元件 包括受控源)来等效代替,这就是晶体管的小信号模型。 晶体管的小信号模型与信号频率有关,分为低频小信号模型和高频 小信号模型。当输入信号频率不太高时,一般采用低频小信号模型。 B uCE O △ △i CO BQ △ 0 BE CEO CE 低频小信号模型

3、交流小信号分析 当交流输入信号足够小且Q点合适，在Q点附近的小范围内，T的输 入/输出特性曲线可近似地用直线来描述，也就是说，可用若干线性元件 （包括受控源）来等效代替，这就是晶体管的小信号模型。 晶体管的小信号模型与信号频率有关，分为低频小信号模型和高频 小信号模型。当输入信号频率不太高时，一般采用低频小信号模型。 低频小信号模型C i U uCE CEQ 0 ICQ Q iB iC c i CE u B i C i 0 IBQ Q uBE uCE B i uBE iB

可从上图晶体管的特性曲线上先求低频小信号模型参数: △ BE b lucE ll 7b+(1+B BE Rb通常为200g2,r_26mV EO 然后得出下图的低频交流小信号模型 B B B b CEQ CEO E

可从上图晶体管的特性曲线上先求低频小信号模型参数： 然后得出下图的低频交流小信号模型： CEQ uCEQ b be B u BE be i u i u r =   = b b e b B E b c r r i u r = = + (1+  ) Rbb’通常为200Ω， EQ e I mV r 26 = CEQ UCEQ b c B U C i i i i =    = BQ I BQ c ce C I CE ce i u i u r =   =