第6讲放大电路的分析方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.3 放大电路的分析方法,一、放大电路的直流通路和交流通路,二、图解法,三、等效电路法,一、放大电路的直流通路和交流通路,1.直流通路：,U,s,=0，保留,R,s,；,电容开路；电感相当于短路（线圈电阻近似为0）2.交流通路：大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为0）通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化为简化分析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念分析,放大电路,静态分析：,计算Q,用直流通路,动态分析：A,u、,R,i、,R,o,波形失真用交流通路,V,BB,越大，,U,BEQ,取不同的值所引起的,I,BQ,的误差越小基本共射放大电路的直流通路和交流通路,列晶体管输入、输出回路方程，将,U,BEQ,作为已知条件，令,I,CQ,I,BQ,，可估算出静态工作点当,V,CC,U,BEQ,时，,已知：,V,CC,12V，,R,b,600k，,R,c,3k，,100Q,？,直流通路,阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路,I,BQ,=20,uA,，,I,CQ,=2,mA,U,CEQ,=6,V,U,BEQ,：,硅管0.7V,锗管0.2V,例1、画出图示电路的直流通路和交流通路。

将,u,S,短路即为直流通路交流通路,交流通路,直流通路,二、图解法,应实测特性曲线,1.,静态分析：图解二元方程,输入回路负载线,Q,I,BQ,U,BEQ,Q,I,BQ,I,CQ,U,CEQ,负载线,例2、已知,单管共射放大电路及特性曲线,R,b,=280 k,，,R,c,=3 k,，,V,CC,=12 V，试用图解法确定Q点解：,首先估算,I,BQ,做直流负载线，确定,Q,点,根据,U,CEQ,=,V,CC,I,CQ,R,c,i,C,=0，,u,CE,=12 V；,u,CE,=0，,i,C,=4 mA.,0,i,B,=0 A,20 A,40 A,60 A,80 A,1,3,4,2,2,4,6,8,10,12,M,Q,静态工作点,I,BQ,=40 A，,I,CQ,=2 mA，,U,CEQ,=6 V.,u,CE,/V,读,Q,点：,i,C,/mA,2.电压放大倍数的分析,斜率不变,3.失真分析,截止失真,消除方法：增大,V,BB,，即向上平移输入回路负载线截止失真是在输入回路首先产生失真！Qi,B,底部失真 i,C,底部失真u,O,顶部失真,减小,R,b,能消除截止失真吗？,决定U,OM,饱和失真产生于晶体管的输出回路！,Q,i,C,顶部失真（i,B,不失真）u,O,底部失真,饱和失真,决定U,OM,消除饱和失真的方法,消除方法：增大,R,b,，减小,V,BB,，,减小,R,c,，,减小,，,增大,V,CC,。

R,b,或,或,V,BB,R,c,或,V,CC,这可不是好办法！,用图解法估算最大输出幅度,O,i,B,=0,Q,u,CE,/V,i,C,/mA,A,C,B,D,E,交流负载线,Q,尽量设段,AB,的中点则,AQ,=,QB,，,CD,=,DE,最大不失真输出电压U,om,：比较(U,CEQ,U,CES,),与（V,CC,U,CEQ,），取其小者，除以 V,CC,U,CEQ,1.,R,b,对,Q,点的影响,2.,R,C,对,Q,点的影响,3.,V,CC,对,Q,点的影响,N,O,Q,M,I,BQ,i,C,u,CE,N,O,Q,M,I,BQ,i,C,u,CE,N,O,Q,M,I,BQ,i,C,u,CE,R,b,R,b,R,C,R,C,V,CC,V,CC,电路参数对静态工作点的影响,Q,点下移；,Q,点上移；,Q,点左移；,Q,点右移；,Q,点平行上移；,Q,点平行下移,+V,CC,实际调试中,主要通过,改变,R,b,来调整Q点U,BEQ,+V,CC,U,CEQ,R,L,R,C,R,b,u,o,u,i,阻容耦合放大电路,R,L,R,C,R,b,U,i,U,o,直流通路,交流通路,直流负载线,：,交流负载线：u,ce,=i,c,R,L,斜率=1/R,C,R,L,=R,C,/R,L,斜率=1/R,L,u,ce,i,c,4、直流负载线和交流负载线,U,om,=?,Q,点在什么位置,U,om,最大？,交流负载线应过,Q,点，且斜率决定于（,R,c,R,L,）,U,om,=I,CQ,R,L,当I,CQ,R,L,=U,CEQ,U,CES,时，Uom最大,5、,图解法的特点,形象直观；,适应于,Q,点分析、失真分析、最大不失真输出电压的分析；,能够用于大信号分析；,不易准确求解；,不能求解输入电阻、输出电阻、频带等参数。

直接耦合放大电路：交直流,负载线重合阻容耦合放大电路：,当R,L,=时（空载）,，交直流,负载线重合例3,1.在什么参数、如何变化时,Q,1,Q,2,Q,3,Q,4,？,2.从输出电压上看，哪个,Q,点下最易产生截止失真？哪个,Q,点下最易产生饱和失真？哪个,Q,点下,U,om,最大？,3.设计放大电路时，应根据什么选择,V,CC,？,例4,2.空载和带载两种情况下,U,om,分别为多少？,在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？,增大电压放大能力的方法？,已知,I,CQ,2mA，,U,CES,0.7V1.在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？,三、等效电路法,半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性输入回路等效为恒压源,输出回路等效为电流控制的电流源,1.直流模型：适于,Q,点的分析,理想二极管,利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型2.晶体管的,h,参数等效模型（交流等效模型）,在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。

在低频、小信号作用下的关系式,交流等效模型（按式子画模型）,电阻,无量纲,无量纲,电导,U,be,I,b,I,c,U,ce,h,12,U,ce,h,11,h,21,I,b,1/,h,22,h,参数的物理意义,b-e间的,动态电阻,内反馈系数,电流放大系数,c-e间的电导,在输入回路，内反馈系数,h,12,很小，即内反馈很弱，近似分析中可忽略不计，故晶体管的输入回路可近似等效为只有一个动态电阻,r,be(,h,11)；在输出回路，,h,22,很小，即,r,ce,很大，说明在近似分析中该支路的电流可忽略，故晶体管的输出回路可近似等效为只有一个受控电流源,I,c，,I,c,=,I,b 简化的,h,参数等效电路交流等效模型,查阅手册,基区体电阻,发射结电阻,发射区体电阻数值小可忽略,利用PN结的电流方程可求得,由,I,EQ,算出,在输入特性曲线上，,Q,点越高，,r,be,越小！,1、h参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数2、h参数与Q点有关，在放大区基本不变3、没有考虑结电容的作用因此适用条件：,低频小信号,4、h参数都是微变参数，所以,只适合对交流信号,的分析只对交流等效对直流不等效),5、受控电流源,I,b,的大小和方向受,I,b,控制。

晶体管,h,参数等效模型注意问题,：,V,CC,R,C,R,b,V,BB,u,o,u,i,画,放大电路的交流等效电路,外,电路：用交流通路,T:用三极管等效,电路代替,U,i,I,b,U,o,r,be,I,b,R,c,R,b,3.放大电路的动态分析,放大电路的,交流等效电路,阻容耦合共射放大电路的动态分析,放大电路的,交流等效电路,输入电阻中不应含有,R,s,!,输出电阻中不应含有,R,L,!,V,CC,R,C,R,b,V,BB,u,o,u,i,例5、已知V,BB,=1V，R,b,=24k,，V,CC,=12V，R,c,=5.1k,，晶体管的,=100，r,bb,=100,，导通时U,BEQ,=0.7V静态工作点Q,、求A,u,、A,us,、R,i,、R,o,解：,、静态工作点Q,I,CQ,I,BQ,=1.25mA,U,CEQ,=,V,CC,I,CQ,R,C,5.63V,、求A,u,、A,us,、R,i,、R,o,U,i,I,b,U,o,r,be,I,b,R,c,R,b,例6、图示电路，三极管的,=80，r,be,=1K,U,BE,=0.7V,+V,CC,R,L,R,C,3 k,3 k,+,12V,u,o,u,i,R,b,600 k,R,S,1 k,U,S,、计算静态工作点Q,、求A,u,、A,us,、R,i,、R,o,解：,、静态工作点Q,、求A,u,、A,us,、R,i,、R,o,共e极放大电路,共e极放大电路及其微变等效电路,。