单级小信号放大

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1、单级小信号放大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、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。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-IBRBUCE=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

2、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。uBEUCEQUCC0ICQQIB=IBQLCCRUUBEQUBB0IBQQuBEBBBRU 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：ib的微小变化引起ic的较大变化（倍），则负载上的电压uo=-icRL变化。UBEQUBB0IBQiBQuBE0IBQiBQIbmUBEQtQuBEt0 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

3、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。UCCUCEQUCE0ICQQCCCRUQ Qt0ICQicicIbmIcmUCEQUCEtUcem0如果直流偏置（Q点）不合适，会引起放大电路失真：（a a）截止失真截止失真（b b）饱和失真饱和失真UCE0QQ QicicUceicUCE0QQ QicUce2、静态工作点估算、静态工作点估算当UCCUBEQ时BBEQCCBQRUUIBCCBQRUIBQCEOBQCQIIII（当ICQ ICEO时）CCQCCCEQRIUU3 3、交流小信号分析、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

4、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CiuCEUCEQ0ICQQiBiCciCEuBiCi0IBQQuBEuCEBiBEuiB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：CEQCEQubbeuBBEbeiuiurebbbBEbcrriur)1(Rbb通常为200，EQeImVr26CEQCEQUbcUBCiiiiBQBQIcceICCEceiuiur交流性能计算

5、：交流性能计算：首先作出放大电路的交流回路，然后用小信号模型代替晶体管得到交流等效电路，再根据线性电路理论计算各参数。以下面的交流等效回路为例（由于rce较大，通常忽略）。（1）电压放大倍数beLbcbLbbcbLCcioUrRrIRIrIRRIUUA)/(beBSbeBUsiiosoUSrRRrRAUUUUUUA/LCLCLCLRRRRRRR/（3）输出电阻cUoRIURs0（2）输入电阻bebeBiiirrRIUR/4、放大电路的频率特性、放大电路的频率特性 放大电路对不同频率正弦信号的稳态响应称为频率响应或频率特性。前面计算的电路都没有考虑频率的影响。实际上由于放大电路中连接有偶合电容、旁路电容，晶体管内也存在节电容，放大电路的参数是频率的函数。(a)幅频特性(b)相频特性UioUAUUA以放大倍数为例：