week3-1-基本放大电路2¶

2.1 放大的概念与性能指标¶

关键概念¶

• 放大的本质
  通过有源元件（如BJT）控制能量转换，将直流电源能量转换为输出信号能量。
• 性能指标
• 电压放大倍数：\(A_u = \frac{U_o}{U_i}\)
• 输入电阻：\(R_i = \frac{U_i}{I_i}\)
• 输出电阻：\(R_o = \frac{U_o}{I_o}\)（输出端开路时）
• 最大不失真输出电压：\(U_{om} = \min(U_{CEQ}-U_{CES}, V_{CC}-U_{CEQ})\)
• 通频带：放大器正常工作的频率范围

2.2 基本共射放大电路的工作原理¶

静态工作点（Q点）¶

• 作用：确保晶体管在输入信号全周期内处于放大区，避免失真。
• 参数计算

失真分析¶

2.3 放大电路的分析方法¶

图解法¶

1. 直流负载线
   方程：\(U_{CE} = V_{CC} - I_C R_c\)
   斜率：\(-1/R_c\)，与晶体管输出特性曲线交于Q点。
2. 交流负载线
   方程：\(u_{ce} = -i_c R'_L + (U_{CEQ} + I_{CQ} R'_L)\)
   斜率：\(-1/R'_L\)（\(R'_L = R_c // R_L\)）
   最大不失真输出电压：
   $$
   U_{om} = \frac{1}{\sqrt{2}} \min(U_{CEQ} - U_{CES}, I_{CQ} R'_L)
   $$

微变等效电路法¶

• 动态参数计算
• 输入回路：\(r_{be} = r_{bb'} + (1+\beta)\frac{U_T}{I_{EQ}}\)
• 电压增益：\(A_u = -\frac{\beta R'_L}{r_{be}}\)
• 输入电阻：\(R_i = R_b // r_{be}\)
• 输出电阻：\(R_o = R_c\)

2.4 放大电路的组成原则¶

设计规则¶

1. 静态要求
   - Q点位于放大区，电阻和电源参数合理。
2. 动态要求
   - 信号能有效传输：输入信号→发射结→输出回路。
3. 实用要求
   - 单电源供电、低功耗、抗干扰。

两种耦合方式对比¶

2.5 PNP型晶体管共射电路¶

关键差异¶

• 电源极性：\(-V_{CC}\)供电。
• 信号相位：输出\(u_o\)与输入\(u_i\)反相。
• 失真调整
• 减小\(R_{b1}\) → 易饱和失真
• 增大\(R_c\) → 易截止失真

示例与推导¶

静态工作点计算¶

最大输出电压推导¶