基本三极管放大电路的工作波形观察

本任务要处理的信号通常是非常小的，必须经过放大电路放大才能正常工作，三极管的最基本应用是构成放大电路，放大电路要正常工作必须要有一个合适的静态工作点；否则就不会有较好的信号波形输出，甚至电路无法正常工作。本任务是制作一个最基本的放大电路，观察电路的工作波形和元件参数对放大电路输出波形的影响。

（1）理解放大的概念，掌握评价放大电路性能的主要技术指标。

（2）学会调节电路参数，使电路有一个较合适的静态工作点，观察元器件参数对放大电路输出波形的影响。

（3）了解放大电路的图解分析法。

（4）掌握固定偏置放大电路的静态、动态分析方法。

任务要求

按测试步骤完成所有测试内容，并对测试现象进行比较分析。

测试环境

双直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器各一台，万用表一只，面包板一块，三极管、电阻等元器件若干。

测试电路

测试电路如图2-1 所示。RB=200kΩ，RP=680kΩ，RC=1kΩ，C1=C2=100μF，VCC=12V，VT 为三极管9013。

图2-1　共射极放大电路

测试步骤

（1）按图2-1在面包板上接好电路。

（2）先将ui短路或不接，调节Rp，使UCE=6V；然后在输入端加入交流信号，调节ui，使uo达到最大不失真，观察并记录输出波形，同时测出Rp的数值，填入表2-1中。

（3）保持步骤（2）中的ui不变，先调节Rp，使UCE分别为1V 和10V，测出Rp对应的数值，然后观察加入ui信号后uo的波形，并填入表2-1中。

表2-1　共射极放大电路测试数据

结论：Rp值过大，输出波形出现_________（上半周/下半周）失真；Rp值过小，输出波形出现________（上半周/下半周）失真。

一、放大的概念及放大电路的组成原则

（一）放大的概念

放大现象存在于各种场合，对电子学中放大概念的理解，可以用本项目要做的扩音机放大器为例来说明；扩音机的原理框图如图2-2所示。话筒（传感器）将微弱的声音转换成电信号，经放大电路放大成足够强的电信号后，驱动扬声器（执行机构），使其发出较原来强得多的声音。

图2-2　扩音机的原理框图

在这里，放大电路的功能是根据输入的小信号去控制直流电源，使扬声器获得远大于话筒送出的能量的输出功率。可见，放大电路放大的本质是能量的控制和转换。

半导体三极管的基极电流对集电极电流有控制作用，利用器件的这种控制关系，可以由能量较小的输入信号去控制直流电源，使其在输出端输出较大的能量。所以构成放大电路的核心元件是半导体三极管。

（二）放大电路的组成原则

在组成放大电路时，必须遵循以下几个原则。

（1）电路要有合适的静态工作点，信号的变化范围在线性放大区。

（2）输入回路的接法应当使输入的变化电压ui产生变化电流ib（ie），因为ib（ie）直接控制ic。

（3）输出回路的接法应当使ic尽可能流到负载上去，减少其他支路的分流作用。

二、放大电路的性能指标

任何一个放大电路都可以看成一个两端口网络，可用图2-3所示的放大电路示意图描述。图2-3中，左边为输入端口，当内阻为Rs的正弦波信号源Us作用时，放大电路得到输入电压Ui，同时产生输入电流Ii；右边为输出端口，输出电压为Uo，输出电流为Io，RL为负载电阻。不同放大电路在Us和RL相同的条件下，Ii、Uo、Io将不同，说明不同放大电路从信号源索取的电流不同，且对同样信号的放大能力也不同；同一放大电路在幅值相同、频率不同的Us作用下，Uo也将不同，即对不同频率的信号同一放大电路的放大能力也存在差异。为了衡量一个放大电路的性能，通常用若干个技术指标来定量描述。常用的技术指标有以下几种。

图2-3　放大电路示意图

（一）放大倍数

放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要指标，其值为输出量Xo（Uo或Io）与输入量Xi（Ui或Ii）之比。对于小功率放大电路，人们常常只关心电路单一指标的放大倍数（如电压放大倍数），而不研究其功率放大能力。

电压放大倍数是输出电压Uo与输入电压Ui之比，即

（二）输入电阻Ri

放大电路与信号源相连接就成为信号源的负载，必然从信号源索取电流，电流的大小表明放大电路对信号源的影响程度。输入电阻Ri是从放大电路输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压有效值Ui和输入电流有效值Ii之比，即Ri越大，表明放大电路从信号源索取的电流越小，放大电路所得到的输入电压Ui越接近信号源电压U·s；即信号源内阻上的电压越小，信号电压损失越小。然而，如果信号源内阻Rs为一常量，那么为了使输入电流大一些，则应使Ri小一些。因此，放大电路输入电阻的大小要视需要而定。

（三）输出电阻

任何放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻Ro。如图2-3所示，Uo′为空载时输出电压的有效值，Uo为带负载后的输出电压的有效值，因此

输出电阻

Ro越小，负载电阻RL变化时，Uo的变化越小，称为放大电路的带负载能力越强。然而，要使负载电阻获得信号电流大一些，则放大电路的输出电阻就应当大一些。因此，放大电路输出电阻的大小要视负载的要求而设计。

输入电阻与输出电阻是描述电子电路在相互连接时所产生的影响而引入的参数。当两个放大电路相互连接时（图2-4），放大电路Ⅱ的输入电阻Ri2是放大电路Ⅰ的负载电阻，而放大电路Ⅰ可以看成放大电路Ⅱ的信号源，内阻就是放大电路Ⅰ的输出电阻Ro1。因此，输入电阻和输出电阻均会直接或间接地影响放大电路的放大能力。

图2-4　两个放大电路相互连接的示意图

（四）通频带

由于放大电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件的存在，因此放大电路对输入的不同频率分量具有不同的放大倍数和相移，在输入信号频率较低或较高时，放大倍数的数值会下降并产生相移。一般情况，放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号，通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。图2-5所示为某放大电路放大倍数的数值与信号频率的关系曲线，称为幅频特性曲线。图2-5 中，Am为中频放大倍数。

图2-5　放大电路的幅频特性曲线

在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下降，使放大倍数的数值等于0.707倍Am的频率称为下限截止频率fL。信号频率上升到一定程度，放大倍数的数值也将减小，使放大倍数的数值等于0.707倍Am的频率称为上限截止频率fH。f小于fL的部分称为放大电路的低频段，f 大于fH的部分称为放大电路的高频段，而fL与fH之间形成的频带称为中频段，也称为放大电路的通频带fbw。

通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。当频率趋近于零或无穷大时，放大倍数的数值趋近于零。对于扩音机，其通频带应宽于音频（20Hz～20kHz）范围，才能完全不失真地放大声音信号。在实用电路中，有时也希望频带尽可能窄，如选频放大电路，从理论上讲，希望它只对单一频率的信号放大，以避免干扰和噪声的影响。

（五）最大不失真输出电压

最大不失真输出电压的定义为当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。实测时，需要定义非线性失真系数的额定值，如10%，输出波形的非线性失真系数刚刚达到此额定值时的输出电压即为最大不失真输出电压。一般以有效值Uom表示，也可以用峰-峰值Uopp表示，即Uopp=22Uom。

（六）最大输出功率与效率

在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom。此时，输出电压达到最大不失真输出电压。

在放大电路中，输入信号的功率通常很小，但经放大电路的控制和转换后，负载从直流电源获得的信号功率Pom却较大。直流电源能量的利用率称为效率η，设电源消耗的功率为PV，则效率η等于最大输出功率Pom与PV之比，即

在测试上述指标参数时，对于A、Ri、Ro，应给放大电路输入中频段小幅值信号；对于fL、fH、fbw，应给放大电路输入小幅值频率范围宽的信号；对于Uom、Pom、η和D，应给放大电路输入中频段大幅值信号。

三、基本共射极放大电路的工作原理

下面将以基本共射极放大电路为例，阐明放大电路的组成原则及电路中各元件的作用。

（一）基本共射极放大电路的组成及各元件的作用

图2-6所示为基本共射极放大电路，它由NPN 型硅管及若干电阻组成，其中晶体管是起放大作用的核心元件，输入信号ui为正弦波电压。

图2-6　基本共射极放大电路

当ui=0时，称放大电路处于静态。在输入回路中，基极电源VBB使晶体管b-e间电压UBE大于开启电压UON，并与基极电阻Rb共同决定基极电流IB；在输出回路中，集电极电源VCC应足够高，使晶体管的集电结反向偏置，以保证晶体管工作在放大状态，因此集电极电流IC=βIB；集电极电阻Rc上的电流等于IC，因而Rc上的电压为ICRc，从而确定了c～e间电压UCE=VCC-ICRc。

当ui≠0时，在输入回路中，必将在静态值的基础上产生一个动态的基极电流ib；当然，在输出回路就可得到动态电流iC；集电极电阻Rc将集电结电流的变化转换成电压的变化，即使管压降uCE产生变化，管压降的变化量就是输出动态电压uo，从而实现了电压放大。直流电源VCC为输出提供所需能量。

由于图2-6所示电路的输入回路与输出回路以发射极为公共端，因此称为共射极放大电路，并将公共端称为 “地”。

（二）设置静态工作点的必要性

1.静态工作点

由以上分析可知，在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。当输入信号为零，即直流电源单独作用时，晶体管的基极电流IB、集电极电流IC、管压降UBE、c-e间电压UCE称为放大电路的静态工作点Q，常将这4个物理量记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似估算中，常认为UBEQ为已知量，对于硅管，取UBEQ为0.6～0.8V中的某一值，如0.7V；对于锗管，取UBEQ为0.1～0.3V 中的某一值，如0.2V。

在图2-6所示电路中，令ui=0，根据回路方程可得到静态工作点的表达式为

2.设置静态工作点的原因

既然放大电路要放大的对象是动态信号，那么为什么要设置静态工作点呢？ 为了说明这一问题，不妨将基极电源去掉，如图2-7所示，电源+VCC的负端接 “地”。

图2-7　静态工作点未设置合适的共射极放大电路

在图2-7所示电路中，静态时将输入端A 与B 短路，必然得出IBQ=0、ICQ=0、UCEQ≈VCC的结论，因而晶体管处于截止状态。当加入输入电压ui时，uAB=ui，若其峰值小于b-e间开启电压UON，则在信号的整个周期内晶体管始终工作在截止状态，因而输出电压毫无变化；即使ui的幅值足够大，晶体管也只能在信号正半周大于UON的时间间隔内导通，图2-7中设置不合适，所以输出电压必然严重失真。

对放大电路的最基本要求有两个：一是不失真；二是能够放大。如果输出波形严重失真，则放大就毫无疑义了。只有在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大状态，输出信号才不会产生失真。因此，设置合适的静态工作点，以保证放大电路不产生失真是非常必要的。

应当指出的是，Q 点不仅影响电路是否会产生失真，而且影响着放大电路几乎所有的动态系数，这些将在后面加以说明。

（三）基本共射极放大电路的工作原理及波形分析

图2-6所示的基本共射极放大电路中，静态时的IBQ、ICQ、UCEQ如图2-8（b）、（c）中虚线所标注。

当有输入电压时，基极电流是在原来直流分量IBQ的基础上叠加一个正弦交流电流ib，因而基极总电流iB=IBQ+ib，如图2-8（b）中实线所画波形。根据晶体管基极电流对集电极电流的控制作用，集电极电流也会在直流分量ICQ的基础上产生一个正弦交流电流ic，而且ic=βib，集电结总电流ic=ICQ+βib。不难理解，集电结动态电流ic必将在集电极电阻Rc上产生一个与ic波形相同的交变电压。而由于Rc上的电压增大时，管压降uCE必然减小；Rc上的电压减小时，uCE必然增大，因此管压降是在直流分量UCEQ的基础上叠加一个与ic变化方向相反的交变电压uce。管压降总量uCE=UCEQ+uce，如图2-8（c）中实线所画波形。将管压降中的直流分量UCEQ去掉，就得到一个与输入电压ui相位相反且放大了的交流电压uo，如图2-8（d）所示。

图2-8　基本共射极放大电路的波形分析

从以上分析可知，对于基本共射极放大电路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号负载在直流分量之上，以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。基本共射极放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，并依靠Rc将电流的变化转换成电压的变化来实现的。

（四）放大电路的组成原则

通过对基本共射极放大电路的简单分析可以总结出，在组成放大电路时必须遵循以下几个原则。

（1）必须根据所用放大晶体管的类型提供直流电源，以便设置合适的静态工作点，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，静态电压｜UBEQ｜大于开启电压UON；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。对于晶体管，输入信号必须能够改变基极与发射极之间的电压，产生ΔuBE，或者改变基极电流，产生ΔiB或ΔiE。

（4）当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流（晶体管的ΔiC、ΔiE）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。

四、放大电路的分析方法

分析放大电路就是在理解放大电路工作原理的基础上求解静态工作点和各项动态参数。下面以基本共射极放大电路为例，针对电子电路中存在着非线性器件（晶体管或场效应管），而且直流量与交流量同时作用的特点，介绍分析方法。

（一）直流通路与交流通路

一般情况下，在放大电路中，直流量（静态电流与电压）和交流信号（动态电流与电压）总是共存的。但是由于电容、电感等电抗元件的存在，直流量所流经的通路与交流信号所流经的通路是不完全相同的。因此，为了方便研究问题，常把直流电源对电路的作用和输入信号对电路的作用区分开来，分成直流通路和交流通路。

直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。对于直流通路有：①电容视为开路；②电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻）；③信号源视为短路，但应保留其内阻。

交流通路是在输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态参数。对于交流通路有：①容量大的电容（如耦合电容）视为短路；②无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路；③电路中电位不变化的点视为交流地。

根据上述原则可将图2-6所示的基本共射极放大电路的直流通路画成如图2-9所示的电路。

图2-9　基本共射极放大电路的直流通路

图2-9中，基极电源VBB和集电极电源VCC的负端均接地。为了得到交流通路，应将直流电源VBB和VCC均短路，因而集电极电阻Rc并联在晶体管的集电极和发射极之间，如图2-10所示。

图2-10　基本共射极放大电路的交流通路

图2-11所示为阻容耦合共射极放大电路，放大电路中，信号源内阻为0。

图2-11　阻容耦合共射极放大电路

对于直流量，C1、C2开路，所以直流通路如图2-12（a）所示。对于交流信号，C1、C2相当于短路，直流电源VCC短路，因而输入电压ui加在晶体管基极与发射极之间，基极电阻Rb并联在输入端；集电极电阻Rc与负载电阻RL并联在集电极与发射极之间，即并联在输出端。因此，交流通路如图2-12（b）所示。从直流通路可以看出，由于C1、C2的隔直作用，静态工作点与信号源内阻和负载电阻无关。

图2-12　阻容耦合共射极放大电路的直流通路和交流通路

在分析放大电路时，应遵循 “先静态，后动态”的原则，求解静态工作点时应利用直流通路，求解动态参数时应利用交流通路，两种通路切不可混淆。静态工作点合适，动态分析才有意义。对于简单电路，不一定非要画出直流通路不可。

（二）图解法

在已知放大管的输入特性、输出特性及放大电路中其他各元件参数的情况下，利用作图的方法对放大电路进行分析即为图解法。

1.静态工作点的分析

将图2-6所示的电路转换成图2-13所示的电路，用虚线将晶体管与外电路分开，两条虚线之间为晶体管，虚线之外是电路的其他元件。(www.xing528.com)

图2-13　基本共射极放大电路

当输入信号ΔuI=0时，在晶体管的输入回路中，静态工作点既应在晶体管的输入特性曲线上，又应满足外电路的回路方程，即

在输入特性坐标系中，画出上式所确定的直线，它与横轴的交点为（VBB，O），与纵轴的交点为（O，VBB/Rb），斜率为-1/Rb。显然，直线与曲线的交点就是静态工作点Q，其横坐标值为UBEQ，纵坐标值为IBQ，如图2-14（a）中所标注。由公式uBE=VBB-iBRb所确定的直线称为输入回路负载线。

与输入回路相似，在晶体管的输出回路中，静态工作点既应在IB=IBQ的输出特性曲线上，又应满足外电路的回路方程，即

在输出特性坐标系中，画出上式所确定的直线，它与横轴的交点为（VCC，0），与纵轴的交点为（0，VCC/Rc），斜率为-1/Rc；并且找到IB=IBQ的输出特性曲线。该曲线与上述直线的交点就是静态工作点Q，其纵坐标值为ICQ，横坐标值为UCEQ，如图2-14（b）中所标注。由公式uCE=VCC-iCRc所确定的直线称为输出回路负载线。

图2-14　利用图解法求解静态工作点

2.动态分析

当输入电压为正弦波时，若静态工作点合适且输入信号幅值较小，则晶体管b-e间的动态电压为正弦波，基极动态电流也为正弦波，如图2-15（a）所示。在放大区内集电极电流随基极电流按β倍变化，并且iC与uCE将沿负载线变化。当iC增大时，uCE下降；当iC下降时，uCE增大。由此得到动态管压降uCE，即输出电压为uo，uo与ui反相，如图2-15（b）所示。

图2-15　基本共射极放大电路的波形分析

3.波形非线性失真分析

当Q 点过低时，在输入信号负半周靠近峰值的某段时间内，晶体管b-e间电压总量uBE小于其开启电压UON，晶体管截止。因此基极电流iB将产生底部失真，如图2-16（a）所示。不难理解，集电极电流iC和集电极电阻Rc上电压的波形必然随之产生同样的失真，所以输出电压一定失真。由于输出电压uo与Rc上电压的变化相位相反，因此导致uo波形产生顶部失真，如图2-16（b）所示。因晶体管截止而产生的失真称为截止失真。在图2-16所示的电路中，只有增大基极电源VBB，才能消除截止失真。

图2-16　基本共射极放大电路的截止失真

当Q 点过高时，虽然基极动态电流iB为不失真的正弦波，如图2-17（a）所示，但是由于输入信号正半周靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区，因此导致集电极动态电流iC产生顶部失真，集电极电阻Rc上的电压波形必然随之产生同样的失真。由于输出电压uo与Rc上电压的变化相位相反，因此导致uo波形产生底部失真，如图2-17（b）所示。因晶体管饱和而产生的失真称为饱和失真。为了消除饱和失真，就要适当降低Q 点。因此，可以增大基极电阻Rb以减小基极静态电流IBQ，从而减小集电极静态电流ICQ；也可以减小集电极电阻Rc以改变负载线斜率，从而增大管压降UCEQ；或者更换一只β较小的晶体管，以便在同样的IBQ情况下减小ICQ。

应当指出的是，截止失真和饱和失真都是比较极端的情况。实际上，在输入信号的整个周期内，即使晶体管始终工作在放大区，也会因为输入特性和输出特性的非线性使输出波形产生失真，只不过当输入信号幅值较小时，这种失真非常小，可忽略不计。

图2-17　基本共射极放大电路的饱和失真

4.图解法的使用范围

图解法的特点是直观形象地反映晶体管的工作情况，但是必须实测所用晶体管的特性曲线，而且用图解法进行定量分析时误差较大。此外，晶体管的特性曲线只反映信号频率较低时的电压、电流关系；而不反映信号频率较高时，极间电容产生的影响。因此，图解法一般多适用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高时的情况。在实际应用中，多用于分析Q 点位置、最大不失真输出电压和失真情况。

【例2-1】在图2-18所示的基本共射极放大电路中，由于电路参数的改变使静态工作点产生如图2-18所示的变化。试问：

（1）当静态工作点从Q1移到Q2、从Q2移到Q3、从Q3移到Q4时，分别是因为电路的哪个参数变化造成的？ 这些参数是如何变化的？

图2-18　例2-1电路图

（2）当电路的静态工作点分别为Q1～Q4时，哪种情况下最易产生截止失真？ 哪种情况下最易产生饱和失真？ 哪种情况下最大不失真输出电压Uom最大？ 其值约为多少？

（3）电路的静态工作点为Q4时，集电极电源VCC的值为多少伏？ 集电极电阻Rc为多少千欧？

解：（1）因为Q2与Q1都在一条输出特性曲线上，所以基极静态电流IBQ相同，说明Rb、VBB均没变；Q2与Q1不在同一条负载线上，说明Rc变化了，由于负载线变陡，因此静态工作点从Q1移到Q2的原因是Rc减小了。

因为Q3与Q2都同在一条负载线上，所以Rc没变；而Q3与Q2不在同一条输出特性曲线上，说明Rb、VBB产生了变化；由图可知，Q3的IBQ（20μA）大于Q2的IBQ（10μA），因此从Q2移到Q3的原因是Rb减小或VBB增大，当然也可能兼而有之。

因为Q4与Q3在同一条输出特性曲线上，所以输入回路参数没有变化；而Q4所在负载线平行于Q3所在负载线，说明Rc没变；由负载线与横轴交点可知，从Q3移到Q4的原因是集电极电源VCC增大了。

（2）由Q 点在晶体管在输出特性坐标平面中的位置可知，Q2最靠近截止区，因而最易出现截止失真；Q3最靠近饱和区，因而电路最易出现饱和失真；Q4距饱和区和截止区最远，所以在Q4下电路的最大不失真电压Uom最大。

因为Q4下UCEQ=6V，正居负载线中点，所以其最大不失真电压有效值为

为留有一定余地，式中UCES取0.7V。

（3）根据Q4所在负载线与横轴的交点可知，集电极电源为12V；根据Q4所在负载线与纵轴的交点可知，集电极电阻为

（三）小信号等效法

三极管电路分析的复杂性在于三极管特性的非线性，如果能在一定条件下将三极管的特性线性化，即用线性电路来描述非线性特性，建立线性模型，就可应用线性电路的分析方法来分析三极管电路了。

1.三极管的小信号等效模型

（1）输入回路的等效

从图2-19所示的三极管输入特性曲线可以看出，电流与电压之间是非线性的。如果输入信号很小，输入特性曲线上以静态工作点为中心，那么很小的动态工作范围可近似认为是一段直线。这段直线代表三极管输入端口—基极b和发射极e之间等效成一个线性电阻，该电阻的大小将随着静态工作点的不同而变化，是个动态电阻，称为三极管的输入电阻rbe。

图2-19　三极管输入特性曲线

对于一般的低频小功率三极管，rbe可以由下面的公式来估算。

式中，IEQ为发射极静态电流；rbe的量级从几百欧姆到几千欧姆；rbb为一个与三极管制造工艺有关的量，对于小功率三极管，取值为几十欧姆到几百欧姆，可以通过查阅手册得到。

从上式还可以看出，rbe与其静态工作点的位置有密切关系，如果静态工作点不稳定，则放大电路的性能将发生改变。因此在设计放大电路时，保持稳定的静态工作点是一个十分重要的问题。

（2）输出回路的等效

对于三极管集电极和发射极间的输出端口来说，三极管放大区的输出特性曲线可近似看成是一簇平行于uCE轴的直线，如图2-20所示。这些直线代表基极电流对集电极电流的控制能力。所以，三极管的输出端口可以等效成一个受控电流源ic，控制变量是ib，受控系数是β。考虑uCE对ic的影响，输出端还要并联一个大电阻rce。由于rce很大，因此一般可忽略。

图2-20　输出回路的等效

（3）三极管的小信号等效模型

综上所述，得到放大区三极管的简化小信号等效模型如图2-21所示。

图2-21　三极管的简化小信号等效模型

2.小信号等效电路分析法

微变等效电路分析法的步骤是：放大电路→交流通路（耦合电容和直流电压源短路）→小信号等效电路（将交流通路中的三极管用小信号等效模型代替）→计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等交流参数。

固定偏置放大电路的交流通路如图2-12所示，小信号等效电路如图2-22所示。

图2-22　小信号等效电路

（1）电压放大倍数Au

（2）输入电阻Ri

根据输入电阻的定义，可以得到

低频小功率三极管的rbe较小，通常Rb≫rbe，可以认为基本共射极放大电路的输入电阻近似为rbe，显然，这个阻值并不太大。

（3）源电压放大倍数Aus

源电压放大倍数Aus定义为输出电压uo和信号源电压us的比值，源电压放大倍数可以更真实地反映放大器的放大能力。

可以得出：

（4）输出电阻Ro

根据输出电阻的定义，将信号源电压短路，保留信号源内阻，并将负载断开，可以得到