第 6 章 基本放大电路

一、考纲考点清单

  1. 共发射极放大电路的组成
  2. 静态工作点的设置与估算（直流通路）
  3. 放大电路的动态分析（图解法、小信号等效电路法）
  4. 静态工作点的稳定（分压式偏置电路）
  5. 共集电极（射极输出器）与共基极放大电路
  6. 多级放大电路（级间耦合方式、总增益计算）

二、核心知识点

2.1 电路组成与直流通路/交流通路

  • 组成原则：发射结正偏、集电结反偏；信号能进能出；输出不失真。
  • 直流通路（求静态）：电容开路，交流源置零。交流通路（求动态）：电容短路，直流源置零。

2.2 静态工作点估算

分压式偏置共射电路：

  • UB ≈ UCC·RB2/(RB1 + RB2)；
  • IC ≈ IE = (UB − UBE)/RE；
  • IB = IC/β；
  • UCE ≈ UCC − IC·(RC + RE)。

静态工作点 Q 选择不当会失真：Q 过高→饱和失真（NPN 输出波形底部削波）；Q 过低→截止失真（顶部削波）。

2.3 动态指标分析——微变等效电路法

  • 三极管等效：b-e 间用输入电阻 rbe，c-e 间用受控电流源 βib。rbe ≈ 300 + (1+β)·26mV/IEQ（Ω）。
  • 共射放大电路（负载 RL）：
    • 电压放大倍数 Au = −β·R’L / rbe，其中 R’L = RC // RL（负号表反相）；
    • 输入电阻 Ri = RB1 // RB2 // rbe ≈ rbe；
    • 输出电阻 Ro ≈ RC。

2.4 三种组态比较

组态 Au Ri Ro 特点
共射 大（反相） 中 较大 电压电流均放大，最常用
共集（射极输出器） ≈1（同相） 大 很小 电压跟随，作输入级/输出级缓冲
共基 同相、与共射相当 很小 较大 高频特性好，用于宽频带电路

2.5 多级放大电路

  • 耦合方式：阻容耦合（各级 Q 点独立，不能放大直流）、直接耦合（可放大缓慢信号，需解决电位配合与零点漂移）、变压器耦合。
  • 总增益：Au = Au1 × Au2 × …（分贝相加）。输入电阻取第一级，输出电阻取末级。

三、关键公式速查

名称 公式
基极电位 UB ≈ UCC·RB2/(RB1 + RB2)
射极电流 IE ≈ (UB − UBE)/RE
输入电阻 rbe ≈ 300 + (1+β)·26mV/IEQ
共射增益 Au = −βR’L/rbe
输出电阻 Ro ≈ RC
多级总增益 Au = Au1·Au2·…

四、典型例题

例 1：分压偏置共射电路：UCC = 12 V，RB1 = 20 kΩ，RB2 = 10 kΩ，RC = 2 kΩ，RE = 1 kΩ，β = 50，RL = 2 kΩ，UBE = 0.7 V。求 Q 点与 Au、Ri、Ro（设 rbe 由 IE 算出）。

解：

  • UB = 12×10/(20+10) = 4 V；IE ≈ (4−0.7)/1k = 3.3 mA；
  • IC ≈ 3.3 mA → UCE ≈ 12 − 3.3×(2+1) = 2.1 V；IB = 3.3m/50 = 66 μA；
  • rbe ≈ 300 + 51×26/3.3 ≈ 300 + 402 ≈ 0.7 kΩ；
  • R’L = 2k//2k = 1 kΩ → Au = −50×1k/0.7k ≈ −71；
  • Ri ≈ rbe//RB1//RB2 ≈ 0.7 kΩ//…≈ 0.65 kΩ；Ro ≈ RC = 2 kΩ。

五、解题方法小结与易错点

  • 直流通路与交流通路先分清楚：直流求 Q，交流求动态指标，不要混用。
  • rbe 计算中用静态 IEQ（mA 单位换算：26mV/IE 中 IE 用 mA）。
  • Au 带负号表示反相，填空常挖”相位关系”这一坑。
  • 判断失真类型：看 Q 点位置，饱和失真 NPN 是底部失真，截止失真是顶部失真（PNP 相反）。
  • 多级电路总 Ri 看第一级、总 Ro 看最后一级。