项目二 放大器基础

任务1 共发射极基本放大器

活动1 共发射极基本放大器的设计

学习目标

1．了解放大器功能，掌握单级低频小信号放大器的电路组成。

2．了解放大器静态工作点的作用及单级共发射极放大器对信号的放大和反向作用，掌握放大器直流通路和交流通路的画法。

建议学时

4学时

知识准备

一、共发射极放大器的组成

能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。输入的交流信号电压叠加在直流电压上，使晶体管基极、发射极之间的正向电压发生变化，通过晶体管的控制作用，使集电极电流有更大的变化，它的变量在集电极电阻上产生大的电压变量，从而实现电压放大。

二、共发射极放大器的各元件的原理

共发射极基本电路如图2—1—1所示。

图中，晶体管T为放大元件，iC=βiB。要保证集电结反偏、发射结正偏，使晶体管工作在放大区。基极电源EB与基极电阻RB使发射结处于正偏，并提供大小适当的基极电流。集电极电源EC为电路提供能量，并保证集电结反偏。集电极电阻RC将电流放大转变为电压放大。耦合电容C1、C2隔离输入、输出与放大电路的直流联系，使交流信号顺利输入、输出。放大器的性能指标包括：

1．放大倍数（增益）

（1）电压增益：

Ku=Uo/Ui

（2）电压增益：

Ki=Io/Ii

（3）功率增益：

Kp=Po/Pi=|UoIo/UiIi|=|KuKi|

2．输入、输出电阻

输入电阻为放大器对信号源所呈现的负载效应；或着说，是由放大器输入端向放大器看进去的等效电阻，即Ri=Ui/Ii。

输出电阻为将放大器的输出端等效为具有内阻的电压源，则电压源的内阻即为放大器的输出电阻；或着说，是由放大器输出端向放大器看进去的等效电阻，即Ro=Uo/Io。

3．其他

其他参数还有通频带、非线性失真系数、最大不失真输出电压、最大输出功率与效率等。

晶体管放大器是一种三端电路，其中必有一个端是输入和输出的共同“地”端：如果这个共“地”端接于发射极的，称为共射电路；接于集电极的，称为共集电路；接于基极的，称为共基电路。这三种电路有不同的性能。

活动实施

一、共发射极放大器的各元件的作用

（1）集电极电源EC是放大电路的能源，为输出信号提供能量，并保证发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，使晶体管工作在放大区。EC取值一般为几伏到几十伏。

（2）晶体管V是放大电路的核心元件。利用晶体管在放大区的电流控制作用，即iC=βiB的电流放大作用，将微弱的电信号进行放大。

（3）集电极电阻RL是晶体管的集电极负载电阻，它将集电极电流的变化转换为电压的变化，实现电路的电压放大作用。RL一般为几千欧到几十千欧。

（4）基极电阻RB保证晶体管工作在放大状态。改变RB使晶体管有合适的静态工作点。RB一般取几十千欧到几百千欧。

（5）耦合电容C1、C2起隔直流、通交流的作用。在信号频率范围内，认为容抗近似为零。所以分析电路时，在直流通路中电容视为开路，在交流通路中电容视为短路。C1、C2一般为十几微法到几十微法的有极性的电解电容。

二、放大电路的组成原则

（1）直流电源要设置合适静态工作点，并作为输出的能源。对于晶体管放大电路，电源的极性和大小应使晶体管基极与发射极之间处于正向偏置，而集电极与基极之间处于反向偏置，即保证晶体管工作在放大区。

（2）电阻取值得当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作电流。

（3）输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。

（4）当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。

共发射极放大电路又称反相放大电路，其特点为电压增益大，输出电压与输入电压反相，低频性能差，适用于低频和多级放大电路的中间级。

活动评分标准：

收获和体会：

想一想，写一写认识共发射极放大器的分析方法的收获和体会。

评议：

根据共发射极放大器分析方法的实训课题，在听取小组实训成果汇报的基础上，进行评议，填写课题实训情况评议表。