基本放大及运放电路 .pdfVIP

基本放大及运放电路

第一部分：介绍

一、模拟信号和模拟电路的概念

模拟信号是在时间和大小上连续变化的电量。

模拟电子电路（简称模拟电路）就是实现这一类模拟信号放大、变换、处理和产生等功能的电路总称。

二、模拟电路的特点

模拟电路的电信号是连续变化的电量，其幅值的大小在一定范围内是任意的。所以要求电路要对这种信号不

失真地进行放大或处理，因而对元器件及电路参数和外界条件的要求比较严格。例如放大电路中的半导体器件通

常要工作在线性放大状态。

放大电路是模拟电路中最基本的单元电路。放大电路一般包含具有非线性特性的三极管或集成放大器件，它

们需要直流提供静态工作点，而被放大的是交流信号。所以，在模拟电路工作时，既有直流又有交流，既有线性

元件工作又有非线性器件工作，既需要有静态分析又需要有动态分析。因此，我们必须熟悉交直流电路、RC电

路的过渡过程和半导体器件等方面的知识。所以在课外还要多看看模拟电路的一些基本电路的组成、工作原理和

分析方法，以及它们的应用，为以后从事有关工作打下基础。

第二部分：基本放大电路三极管

一．基本放大电路的组成

1．基本放大电路

上图画出共射极基本放大电路。它由三极管、电阻、电容和直流电源组成。

由于三极管基本放大电路的放大元件是半导体三极管，要使它具有放大作用，必须外加直流电源，并保证三

极管的发射极有正向偏置电压，集电结有反向偏置电压。

另外，输入信号和输入电极之间有信号通路，输出电极和负载之间有信号通路。

因为直流电源对交流信号呈现非常小（接近为0）的电阻，因此要避免交流信号与输入、输出电极相联的信

号被直流电源短路。所以直流电源和输入、输出电极之间接有足够大的阻抗。

共射共集共基三种基本放大电路的构成都有这种特点。

2．基本放大电路的工作特点：

（1）电路中既有直流，又有交流。直流提供静态工作点，交流是被放大的信号；

（2）电路由线性元件和非线性元件组成，不能直接用线性电路的分析方法分析放大电路；

（3）三极管必须始终工作在放大状态，以保证被放大的信号不失真。

二．基本放大电路的两种分析方法

1．图解法：

主要功能：分析静态工作点，动态范围和波形失真。

分析步骤：

①画出三极管的输出特性，根据电路参数求出IBQ；

②作直流负载线，确定静态工作点；

③通过静态工作点作交流负载线；

④根据输入信号引起的ib变化，由交流负载线确定i和u的变化范围；

CCE

⑤检查是否有失真，确定输出波形。

2．微变等效电路法：

主要功能：分析动态参数，计算放大倍数、输入和输出电阻。

分析步骤：

①利用估算法或图解法求静态工作点；

②根据放大电路的交流通路画出微变等效电路；

③根据三极管参数，求出r；

be

④按照线性电路的分析方法求电压放大倍数A、输入电阻R、输出电阻R。

ui0

三．放大电路的频率特性和多级放大电路性能特点

（一）、放大电路的频率特性

1．概念

放大电路的放大倍数与信号的频率之间的对应关系称为频率特性。当信号频率很高或很低时，放大倍数的幅

值和相位都会改变，因此频率特性又分为幅频特性和相频特性。

2．耦合电容影响低频特性

信号在低频段，由于耦合电容的影响，放大倍数幅值比中频段的值要小，相位超前。当信号频率趋近0时，

放大倍数也趋近于0；相位趋近于＋90º。放大倍数下降到中频段值的0.707倍时，对应的频率称为下限频率，用

f表示。

L

3．三极管极间电容影响高频特性

信号在高频段，由于极间电容的影响，放大倍数幅值比中频段的值要小，相位落后。当信号频率趋近∞时，

放大倍数也趋近于0；相位趋近于－90º。放大倍数下降到中频段值的0.707倍时，对应的频率称为上限频率，用

f表示。

H

4．带宽

上限频率与下限频率之差称为带宽，即

f=f－f

bwHL

（二）、多级放大电路性能特点

1．三种耦合方式