1.模拟放大器的交流特点

在模拟放大器的输入端加入正弦信号后，电路中各处电压和电流都会在原来静态值的基础上叠加一个正弦交流量，模拟放大器放大交流信号时的状态称为电路的动态，对放大器的交流电压放大倍数A_u、交流输入电阻r_l和交流输出电阻r_o 3项参数的估算称为动态分析。

模拟放大器的动态估算是针对正弦波信号的纯交流计算，合适的静态工作点是不失真放大的保证，也是估算A_u、r_l、r_o3个值的基础参数。

为区分电路中的直流分量、交流分量和交直流叠加，表3-1所列为模拟电路中晶体管各极电压、电流的字母符号的常用方式。

表3-1 放大电路中电压和电流字母符号的常用方式

直流电是恒定的，交流电是周期变化的，针对交流电的不同特性有不同的计算，需要不同参量的表示。

交流瞬时值用于计算正弦交流电某一时刻的电压、电流、功率等参数。

正弦交流电的有效值（在易混场合再加注rms下角）是热效应的等效直流值，用于不顾及频率、相位的电压、电流、功率等一般性计算。

正弦交流电的最大值（又叫峰值）用于只针对最大值的计算。

相量是正弦交流信号的简化表示方式，相量不是纯数值的电参量，还包含信号的相位，专门用在涉及信号相位的参数计算。在表示有效值的大写字母上方加点，叫有效值相量（若用最大值加点则叫最大值相量）。对于同相（或反相关系）的两个同频正弦量，相量运算可简化为有效值（或峰值）的量值计算，相位关系转化为量值的正、负号（同相同号、反相反号）。

模拟放大器的输入、输出信号属于同频正弦量信号，且只有同相和反相两种关系，可转化为量值计算，相量符号只说明是针对纯正弦交流的计算。

晶体管放大电路各极信号的相位关系见表3-2。

表3-2 晶体管放大电路各极信号的相位关系

对电路做动态分析，首先要做出放大电路的交流通路（也叫交流等效电路）。确定交流通路的方法是：耦合、旁路电容视为短路，电感视为开路，直流电压源视为短路，具有选频功能的LC（或RC）网络保留。据此画出基本放大电路的交流通路，如图3-13所示。

2.晶体管的交流等效变换

为了便于分析计算，晶体管也要给以交流等效变化。

图3-13 放大电路的交流通路

（1）晶体管输入端的等效变换

对交流信号来说，从晶体管输入端（基极和发射极）看进去，可等效为一个电阻，称作晶体管的输入电阻（r_be），用经验公式进行估算，等于基区体电阻（约300Ω）与发射结电阻的串联之和，即

或

上式中的I_B、I_E（单位均为mA）都是静态值。

r_be是动态电阻，只用于交流信号估算，但受直流状态的I_E或I_B制约。常用的小功率晶体管，当I_E=1～2mA时，r_be约为1kΩ左右。晶体管不失真放大的静态工作点是正弦量估算的波形保证。

（2）晶体管输出端的等效变换

由晶体管的输出特性曲线可知，在放大区中集电极电流变化几乎与U_CE无关，而只受基极电流的控制。因此，在放大电路的输出电路中，晶体管可以看成是一个受控电流源（内阻无穷大，可忽略），输出电流i_c只由输入电流i_b决定，并与其成线性关系，即i_c=βi_b。据此画出的电路称为微变等效电路，如图3-14所示。

借助微变等效电路可显现出（低频状态下）输入电路与输出电路彼此独立的基本放大电路特征，可方便求出放大电路的输入电阻r_i、输出电阻r_o和电压放大倍数A_u。

3.动态参数估算

（1）输入电阻的r_i的计算

(www.daowen.com)

图3-14 微变等效电路

一个放大电路的输入端总是与信号源（或前级放大电路）相连接，其输出端总是与负载（或后级放大电路）相连接。这样就要考虑放大电路本身对前、后级的影响。

当信号电压加到放大电路的输入端时，放大电路就是信号源的负载，负载的等效电阻也就是放大电路的输入电阻r_i（也就是从输入端看进去的交流等效电阻），即。从微变等效电路图中可以求得

输入电阻的大小会影响放大电路接收信号的能力，如果放大电路的输入电阻较小，一方面将从信号源索取较大的电流，从而增加信号源的负担；另一方面，经过信号源内阻和输入电阻的分压，实际加到放大电路的输入电压就较小。所以，通常希望放大电路有较高的输入电阻。

（2）输出电阻r_o的计算

放大电路对负载（或后级放大电路）是一个信号源，其电源电动势为放大电路的开路端电压，其内阻就是放大电路的输出电阻r_o，即从放大电路输出端看进去（不包括负载电阻R_L）的等效电阻。

由微变等效电路可见

从输出端看，模拟放大电路就相当于一个交流信号源，输出电阻r_o是信号源的内阻，输出端所接的元件或电路就是信号源的负载。

（3）电压放大倍数A_u的计算

由图3-14b可见，输入电压可用流过r_be的电压降来表示，即

输出电压为电流源由下向上流过交流负载电阻R′_L=R_C//R_L上的电压降，即

因此，放大电路的电压放大倍数为

负号表示输出电压与输入电压反相。

当输出端不接负载R_L时，R′_L=R_C，则

由于R_C>R′_L，所以接入负载电阻后，电压放大倍数会下降。R_L越小，放大电路的负载越重，放大倍数越小，如图3-15所示。

图3-15 交流负载线及输出波形幅度

晶体管基本放大电路对交流信号的放大倍数也可以用示波器依据显示的波形参数测算，若使用双通道检测波形，还可以看到输出波形相对输入波形的倒相关系（相位差为180°）

【例3-3】在图3-6中，已知U_CC=12V，R_C=3.9kΩ，R_B=270kΩ，R_L=3.9kΩ，晶体管的电流放大系数β=37。试计算静态值并计算电压放大倍数A_u、输入电阻r_i、输出电阻r_o。

【解】直流参数直接使用【例3-1】的计算结果

在电子线路技术中常用“增益”说明一个电路的放大能力，增益用字母G表示，单位为分贝（dB），电压增益与电压放大倍数的关系为

计算增益时用A_u的绝对值。