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目录01放大电路基础02基本放大电路类型03等效电路分析法04频率响应特性05负反馈放大电路06集成运算放大器

01放大电路基础

基本概念与放大作用放大电路通过有源器件（如三极管、场效应管）将微弱的输入信号（电压、电流或功率）转换为幅度显著增大的输出信号，同时保持信号波形和频率特性不变。信号放大本质理想放大电路应工作在线性区，但实际器件存在非线性特性，需通过负反馈等技术减小谐波失真和互调失真。线性放大与非线性失真按功能分为电压放大、电流放大和功率放大；按频率响应分为直流放大和交流放大；按耦合方式分为直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。放大电路分类增益（如电压增益Av=Vo/Vi）、输入/输出阻抗匹配，以及效率（功率放大器中尤为重要）。放大作用的核心参数

主要性能指标增益衡量放大能力，带宽（-3dB频率范围）决定电路对高频/低频信号的响应能力，增益带宽积（GBW）是评价高频性能的关键指标。增益与带宽输入阻抗影响信号源负载效应，高输入阻抗可减少信号衰减；输出阻抗决定带负载能力，低输出阻抗有利于功率传输。表征电路引入的额外噪声，低噪声设计对前置放大电路至关重要，通常要求NF3dB。输入/输出阻抗通过总谐波失真（THD）量化，需控制在1%以下以保证音视频等应用的质量。非线性失真声系数（NF）

以三极管发射极为公共端，实现高电压增益（几十至几百倍），但输出信号与输入反相，适用于中频信号放大。固定偏置、分压式偏置等确保三极管静态工作点（Q点）稳定，避免截止或饱和失真，温度补偿技术（如热敏电阻）可抑制温漂。采用h参数或混合π模型等效电路，将非线性器件线性化，便于计算增益、输入/输出阻抗等交流参数。受结电容（Cπ、Cμ）和密勒效应影响，高频增益下降，可通过补偿电容或共基/共集组合电路扩展带宽。三极管放大原理共射放大电路偏置电路设计小信号模型分析频率响应特性

02基本放大电路类型

共射极放大电路具有较高的电压增益，适用于信号放大场景。其输入信号加在基极-发射极之间，输出信号取自集电极-发射极之间，通过控制基极电流实现对集电极电流的放大射极放大电路电压放大特性输入与输出信号相位相差180度，这是由于晶体管在共射极配置下对信号的倒相作用，需在电路设计中考虑相位匹配问题。相位反转特性输入阻抗中等（约1kΩ~10kΩ），输出阻抗较高（约几十kΩ），需通过阻抗匹配网络优化信号传输效率，减少反射损耗。输入输出阻抗匹配受晶体管结电容和分布电容影响，高频特性较差，通常需通过补偿电路（如密勒补偿）扩展带宽。频率响应限制

共集电极放大电路电压跟随特性输出电压与输入电压同相且幅值接近（增益略小于1），常用于缓冲隔离，因其高输入阻抗和低输出阻抗可有效减少前后级电路间的负载效应。01阻抗变换作用输入阻抗高（可达几百kΩ），输出阻抗低（几十Ω），适合驱动低阻抗负载（如扬声器或长电缆），提升信号传输质量。功率放大能力虽电压增益低，但电流增益高（β+1倍），可提供较大输出电流，常用于功率放大器的末级推动电路。稳定性与线性度负反馈作用强，非线性失真小，温度稳定性优于共射极电路，适合高保真音频应用。020304

共基极放大电路高频性能优越输入阻抗极低（几十Ω），输出阻抗高，结电容影响小，高频截止频率远高于共射极电路，广泛用于射频（RF）和宽带放大电路向化传输输入输出信号同相，且基极接地可屏蔽输入输出间的寄生反馈，提高电路稳定性，适合级联放大设计。电流放大特性电流增益接近1（α≈0.98~0.99），但电压增益高，适用于电流-电压转换场景，如光电检测前置放大。温度稳定性工作点受温度影响较小，因基极接地固定了基极电位，集电极电流主要由发射极电阻决定，适合环境温度变化大的应用。

03等效电路分析法

直流等效电路分析电容开路处理在直流分析中，所有耦合电容和旁路电容视为开路，仅保留直流电源和电阻网络，简化电路模型以计算直流偏置条件。温度稳定性分析评估直流偏置电路的温度稳定性，通过引入负反馈或温度补偿元件（如热敏电阻）抑制因温度变化导致的静态工作点漂移。静态工作点确定通过直流等效电路分析晶体管的静态工作点（Q点），包括基极电流(I_B)、集电极电流(I_C)和集电极-发射极电压(V_{CE})，确保晶体管工作在放大区。030201

小信号等效模型建立通过微变等效模型分析放大电路的输入阻抗（(Z_{in})）和输出阻抗（(Z_{out})），为级联电路设计提供阻抗匹配依据。输入/输出阻抗计算电压增益推导基于等效模型推导电压增益表达式（(A_v=v_o/v_i)），分析负载电阻、晶体管跨导等参数对增益的影响。将晶体管替换为线性化的小信号模型（如H参数模型或混合π模型），保留交流信号路径，忽略直流电