放大電路的分析方法

1、2.3 2.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法一、直流通路和交流通路一、直流通路和交流通路輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路，輸入信號作用下，交流信號流經(jīng)的通路，用于研究動態(tài)參數(shù)。大容量的電容視為短用于研究動態(tài)參數(shù)。大容量的電容視為短路，無內(nèi)阻的直流電源（路，無內(nèi)阻的直流電源（VCC）視為短路。）視為短路。直流通路：直流通路： 直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，用直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，用于研究靜態(tài)工作點。電容視為開路，電感于研究靜態(tài)工作點。電容視為開路，電感視為短路，信號源視為短路，但內(nèi)阻要保視為短路，信號源視為短路，但內(nèi)阻要保留。留。交流通路：交流通路：分析任務(wù)：靜態(tài)工作點

2、分析（求分析任務(wù)：靜態(tài)工作點分析（求Q：IBQ、ICQ、UCEQ） 動態(tài)參數(shù)分析（求動態(tài)參數(shù)分析（求 、Ri、Ro）uA1、直接耦合共射放大電路及其直流通路和交流通路直接耦合共射放大電路及其直流通路和交流通路usRb1Rc+VCCuoT+-Rb2RsRLRb1Rc+VCCTRb2RsRL直流通路直流通路1、直接耦合共射放大電路及其直流通路和交流通路直接耦合共射放大電路及其直流通路和交流通路usRb1Rc+VCCuoT+-Rb2RsRL交流通路交流通路Rb2RcTRb1+-RsRLSUOURc+VCCTRb直流通路直流通路2 2、阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路、阻容耦合共射放大電路的直

3、流通路和交流通路Rc+VCCuiuoT+-Rb+-C1+-C2RL交流通路交流通路2 2、阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路、阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路Rc+VCCuiuoT+-Rb+-C1+-C2RLRcTRbRL+-+-iUOU二、圖解法二、圖解法1 1、靜態(tài)工作點的分析、靜態(tài)工作點的分析（直接耦合放大電路空載情況）（直接耦合放大電路空載情況）bBQBBBEQRIVU 輸輸入入回回路路CCQCCCEQRIVU 輸輸出出回回路路VBBRbRcVCCuoT+-Iu uBEiBQVBBVBB/RbUBEQIBQiCuCEQVCC/RbVCCUCEQICQIBQ靜態(tài)時，靜態(tài)時，

4、uI=02 2、電壓放大倍數(shù)的分析、電壓放大倍數(shù)的分析加入輸入信號加入輸入信號uI，bBIBBBERiuVu uBEiBQubeibuIuBEiBQubeibuceicibiCuCEQ電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)IOIceuuuuuA 3 3、波形非線性失真的分析、波形非線性失真的分析截止失真截止失真 當(dāng)當(dāng)Q點過低點過低時，輸入信號在負半周會出現(xiàn)時，輸入信號在負半周會出現(xiàn)uBE小于小于UON，晶體管截止，晶體管截止，ib會出現(xiàn)負半周失真，會出現(xiàn)負半周失真，ic也會出現(xiàn)負也會出現(xiàn)負半周失真，半周失真，uce（uO）正半周失真）正半周失真。截止失真截止失真CE0 uiC Q QQ ibUCEQt 0

5、uCE iC t 0 ICQQ Q C 0 uCE iICQ UCEQQ3 3、波形非線性失真的分析、波形非線性失真的分析飽和失真飽和失真 當(dāng)當(dāng)Q點過高點過高時時， ib不會出現(xiàn)失真，但不會出現(xiàn)失真，但Q點過高進入點過高進入飽和區(qū)，飽和區(qū)，ic會出現(xiàn)正半周失真，會出現(xiàn)正半周失真， uce （uO）負半周失）負半周失真真。 飽和失真飽和失真 ib iC t 0 t uCE0 最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓Uom的求法的求法）的的最最小小值值）與與（取取（CEQCCCESCEQUVUU VBBRbRcVCCuoT+-Iu 綜上所述：靜態(tài)工作點的設(shè)置，如果設(shè)在中間，則綜上所述：靜態(tài)工作點的設(shè)置

6、，如果設(shè)在中間，則變化范圍大（動態(tài)范圍），最大不失真輸出電壓變化范圍大（動態(tài)范圍），最大不失真輸出電壓Uom 也大；如果信號變化范圍很小，則靜態(tài)工作點可以設(shè)也大；如果信號變化范圍很小，則靜態(tài)工作點可以設(shè)低一點，因為低一點，因為Q點越低，靜態(tài)功耗越小。點越低，靜態(tài)功耗越小。iCuCEQUCEQUCESVCCUCEQVCC/RUCE SUCE QVC CRc+VCCuiuoT+-Rb+-C1+-C2RL4 4、直流負載線與交流負載線、直流負載線與交流負載線阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路 直流負載線與交流負載線都應(yīng)經(jīng)過直流負載線與交流負載線都應(yīng)經(jīng)過Q點，而且?guī)c，而且?guī)ж撦d后，負載后， u

7、o幅值變小，電壓放大倍數(shù)減小。幅值變小，電壓放大倍數(shù)減小。C 0 uCE i ib(iC)VCC直流負載線（直流負載線（1/RC）交流負載線交流負載線【1/（RC/RL）】）】QICQUCEQICQRL4 4、直流負載線與交流負載線、直流負載線與交流負載線（2 2）直接耦合放大電路）直接耦合放大電路 5 5、圖解法的適用范圍、圖解法的適用范圍 直流負載線與交流直流負載線與交流負載線相同。負載線相同。VBBRbRcVCCuoT+-Iu RL三、等效電路法三、等效電路法1 1、晶體管電路的直流模型及靜態(tài)工作點的估算、晶體管電路的直流模型及靜態(tài)工作點的估算 對晶體管模型用線性電路來表示，然后應(yīng)用求解

8、對晶體管模型用線性電路來表示，然后應(yīng)用求解線性電路的方法來進行分析計算。線性電路的方法來進行分析計算。uBEiBUonO IB1IB2IB3IB1IB2IB3uCEiC(1)三極管的直流模型三極管的直流模型UBEQ：認為：認為b- -e間等效為直流恒壓源，為常數(shù)；間等效為直流恒壓源，為常數(shù)；不考慮輸出特性曲線的上翹不考慮輸出特性曲線的上翹ICQ=IBQ。bBEQCCRUV BQBQII CCQCCRIV BQI CQI CEQURc+VCCuiuoT+-Rb+-C1+-C2RLUBEQUCEQ(2)(2)靜態(tài)工作點的估算靜態(tài)工作點的估算2 2、h h參數(shù)交流小信號模型（微變等效電路）參數(shù)交流小

9、信號模型（微變等效電路） 采用采用h參數(shù)微變等效電路的條件：輸入信號幅度很參數(shù)微變等效電路的條件：輸入信號幅度很小，把晶體管看成是一個線性雙端口網(wǎng)絡(luò)。小，把晶體管看成是一個線性雙端口網(wǎng)絡(luò)。輸入特性：輸入特性：),(CEBBEuifu 輸出特性：輸出特性：),(CEBCuifi CEICECBUBCCCEICEBEBUBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCE求全微分：求全微分：由于是微小變化量，上式可寫成：由于是微小變化量，上式可寫成： ceICECbUBCcceICEBEbUBBEbeUuiIiiIUuuIiuUBCEBCE ceebecceebebeUhIhIUhIhU

10、22211211T+-+-beUbIcIceUh111/h22+-+-beUceUbIcIceUh12bIh21(1)(1)h參數(shù)的物理意義及求解方法：參數(shù)的物理意義及求解方法：ber：CEUBBEeiuh 11等效動態(tài)電阻等效動態(tài)電阻uBEiBOiBuBEUBEQIBQQ：BICEBEeuuh 12012eh輸入曲線基本重合輸入曲線基本重合uBEiBOUBEQIBQQuBEuCEuCE = UCEQ eUBCehiihCE2121: uCEiCOQiCICQUCEQiB eeICECehhuihB22222210:， uCEiCOQICQUCEQiCuCE簡化的簡化的h h參數(shù)等效模型：參數(shù)

11、等效模型：h12=0h22=0h111/h22+-+-beUceUbIcIceUh12bIh21rbe+-beUceUbIcIbI h11=rbe的求法：的求法：發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻，由于發(fā)射區(qū)體電阻，由于摻雜濃度高，摻雜濃度高，。0 erbbr ber er 基區(qū)體電阻，幾十幾基區(qū)體電阻，幾十幾百歐姆百歐姆b er bebbr er b e bIcIeIbecbbr b er bIbI eI(1)TTuuUUESSiIeI e(1)TuUeQ11TuEEEQTUSb eb eTTTEQdiiIUI errduUUUI (:26)TUmV常常溫溫下下為為(1)TTTbebbbbbb

12、EQBQCQUUUrrrrIII becbbr ber bIbI eIebebbbberIrIU ebbbbbrIrI )( 1 ebbbbrrI )( 1ebbbbbeberrIUr )( 13 3、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析VBBRbRcVCCuoT+-iu(1)(1)微變等效電路的畫法微變等效電路的畫法bI +-RbRc+-rbebIiUoU（2 2）電壓放大倍數(shù)）電壓放大倍數(shù)（3 3）輸入電阻）輸入電阻iRiibbeiURRrIbebciourRRUUA bI +-RbRc+-rbebIiUoU（4 4）輸出電阻）輸出電阻RoRooooCooCUURRUIR

13、等效變換等效變換OCRR 輸出電阻不包括負載電阻輸出電阻不包括負載電阻 令信號源電壓令信號源電壓 ，保留內(nèi)阻，然后在輸出端，保留內(nèi)阻，然后在輸出端加一正弦測試信號，產(chǎn)生加一正弦測試信號，產(chǎn)生 ，則輸出電阻為：，則輸出電阻為：0 SUoI0 SUoooIURbI +-RbRc+-rbebIiUoURc+-+-cbRI oU令令 ，則，則 ,則則0 iU00 cbII,例題例題1: 1:124125.11001000.7BBbCCCbbBEQVVRKVVRKrUV ，。已知已知:求：求：（1）靜態(tài)工作點；）靜態(tài)工作點；（2）VBBRbRcVCCuoT+-iuoiuRRA、33121.25 105.

14、1 105.63CEQCCCQCUVIRV 6100 12.5 101.25CQBQIImA 解：解：（1 1）求靜態(tài)工作點：）求靜態(tài)工作點：310.712.524 10BBBEQBQbVUIAR VCCVBBRbRcuoT+-（2 2）動態(tài)分析）動態(tài)分析05.1CRRK261001002.21.25TbebbCQUmVrrKImA 519.)( bebcbebbcbiourRRrRIRIUUA krRIURbebiii226.bI +-RbRc+-rbebIiUoU例題例題2 2oiuRRA、已知：已知：5103,123150800.7bLCCCbbBEQRKRKVVRKrUV ，。2,SRK 求：（求：（1）（2）Rc+VCCuiuoT+-Rb+-C1+-C2RL+-Rsus? SousUUA求求120.722.2510CCBEQBQbVUImAAR 80 0.02221.77CQ