放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的頻率特性

1、 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào)。流上附加了小的交流信號(hào)。電路中電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電電路中電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即容容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流所走的通道是不同的。直流所走的通道是不同的。交流通路交流通路-只考慮交流信號(hào)的分電路。只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通路直流通路 -只考慮直流信號(hào)的分電路。只考慮直流信號(hào)的分電路。不同的信號(hào)可

2、以在不同的通路進(jìn)行分析。不同的信號(hào)可以在不同的通路進(jìn)行分析。 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析RBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作可看作短路。忽略電源的內(nèi)短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流定，直流電源對(duì)交流可看作短路?？煽醋鞫搪?。短路短路短路短路對(duì)地短路對(duì)地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。一個(gè)線性元件。

3、晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。似代替。 利用放大電路的微變等效電路分析利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算計(jì)算放大電路放大電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻、輸入電阻ri、輸出電阻、輸出電阻ro等。等。微變等效電路分析法微變等效電路分析法 微變等效電路分析法微變等效電路分析法(又叫又叫小信號(hào)等效電路分析法小信號(hào)等效電路分析法)是是在輸入低頻小信號(hào)的前提下，用在輸入低頻小信號(hào)的前提下，用BJT的的h參數(shù)模型代替參數(shù)模型代替交流通路中的三極管，

4、得到放大電路的微變等效電路，交流通路中的三極管，得到放大電路的微變等效電路，然后利用線性電路的基本定理來(lái)計(jì)算放大電路的性能指然后利用線性電路的基本定理來(lái)計(jì)算放大電路的性能指標(biāo)標(biāo)(如電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等如電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等)。三極管的微變等效模型三極管的微變等效模型 圖三極管及其微變等效模型圖三極管及其微變等效模型)mA()mV(26)1()(200EbeIr CECEbbeBBEbeUUiuIUr OCEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu OibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uc

5、e+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間之間可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一之間可用一受控電流源受控電流源ic= ib等效代替。等效代替。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbebirIU L

6、coRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu 例例15.3.1：在在 下圖（即圖下圖（即圖15.1.2）中，）中， UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5， RL=4k 。

7、求電壓放大倍數(shù)。求電壓放大倍數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE解解 已求得已求得 I IC C= 1.5mA = 1.5mA I IE ERL = RC RL = 2k k867. 01.5(mA)mV)(26)5 .371(200ber5 .86867. 025 .37beLu rRA iii IUr 輸輸入入電電阻阻SESRiIiUirSESRiIiUiiIUri beB/rR 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)beBrR bRiBIIU EebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr beirr iUiI

8、bIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRIrbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREriBRIoUoEoooIUr 輸輸出出電電阻阻：oUSEiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 例例3：求求ro的步驟的步驟( (加壓求流法加壓求流法) )：1) 斷開(kāi)負(fù)載斷開(kāi)負(fù)載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U0

9、S E用圖解法對(duì)放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，旨在用作圖用圖解法對(duì)放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，旨在用作圖的方法來(lái)分析各個(gè)電壓和電流交流分量之間的傳輸情的方法來(lái)分析各個(gè)電壓和電流交流分量之間的傳輸情況和相互關(guān)系，也可測(cè)出電壓放大倍數(shù)。況和相互關(guān)系，也可測(cè)出電壓放大倍數(shù)。0)()/(LcCCECELcLccceRIiUuRiRRiuu 式中：，稱為交流負(fù)載電阻。式中：，稱為交流負(fù)載電阻。cLLRRR/ )(11)(CELcLCELCCELcLCCEURIRuRiURIRiu 或或 交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流iC和電壓和電壓uCE的變化關(guān)系，的變化關(guān)系，由于對(duì)交流信號(hào)短路，由于對(duì)交流信號(hào)短路

10、，RL與與RC并聯(lián)，故得并聯(lián)，故得DC交流負(fù)載線交流負(fù)載線 直流負(fù)載線直流負(fù)載線L1tanR 流流負(fù)負(fù)載載線線更更陡陡。交交流流負(fù)負(fù)載載線線比比直直所所以以因因?yàn)闉?RRCL IC/mA4321O4812162080m mAA60m mA40m mA20m mAUCE/VQ交流負(fù)載線的具體作法之一：通過(guò)輸出特性曲線上交流負(fù)載線的具體作法之一：通過(guò)輸出特性曲線上的的Q點(diǎn)，做一條與橫軸夾角為點(diǎn)，做一條與橫軸夾角為的直線的直線AB，即為交流，即為交流負(fù)載線。負(fù)載線。QuCE/VttiB B/m mAIBtiC C/mAICiB B/m mAuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VO

11、OOOOOQicQ1Q2ibuiuo交流負(fù)載線交流負(fù)載線結(jié)結(jié) 論論（1）交流信號(hào)的傳輸情況）交流信號(hào)的傳輸情況u ui i ( (即即u ubebe) )ibiCu u0 0（即（即u ucece）（2）電壓和電流都含有直流分量和交流分量電壓和電流都含有直流分量和交流分量uBE = UBE+ ubeuCE = UCE+ uceiB = IBE+ ibiC = IC+ ic（3）輸入信號(hào)電壓輸入信號(hào)電壓u ui i和輸出電壓和輸出電壓u u0 0相位相反相位相反（4）電壓放大倍數(shù)等于圖中輸出正弦電壓的幅值電壓放大倍數(shù)等于圖中輸出正弦電壓的幅值 與輸入正弦電壓的幅值（峰峰值）之比。與輸入正弦電壓的

12、幅值（峰峰值）之比。R RL L的阻的阻值愈小，交流負(fù)載線愈陡，電壓放大倍數(shù)下降得也值愈小，交流負(fù)載線愈陡，電壓放大倍數(shù)下降得也愈多。愈多。 信號(hào)信號(hào)(電壓或電流電壓或電流)波形被放大后幅波形被放大后幅度增大，而形狀應(yīng)保持原狀。如發(fā)生不對(duì)稱或局部度增大，而形狀應(yīng)保持原狀。如發(fā)生不對(duì)稱或局部變形現(xiàn)象都稱為波形失真。由于三極管非線性特性變形現(xiàn)象都稱為波形失真。由于三極管非線性特性而引起的失真，稱為而引起的失真，稱為非線性失真非線性失真。 非線性失真非線性失真包括飽和失真和截止失真兩種。包括飽和失真和截止失真兩種。是由于放大電路的工作點(diǎn)到達(dá)了三是由于放大電路的工作點(diǎn)到達(dá)了三極管的飽和區(qū)而引起的；極管的飽和區(qū)而引起的；是由于放大電路的工作點(diǎn)到達(dá)了三是由于放大電路的工作點(diǎn)到達(dá)