電子技術(shù)模擬部分第六節(jié)放大電路分析方法

C1+RB+UCCRCUi+C2VUo第六節(jié)放大電路分析方法300KΩ4KΩ+12V第一圖解分析法分析思路：

利用三極管的輸入特性和輸出特性，用作圖方法來分析放大電路的工作情況?；痉治霾襟E：1、靜態(tài)分析（1）估算IB；（2）由輸出特性曲線找出

IC和UCE；2、動(dòng)態(tài)分析（1）從輸入特性曲線找出iB的變化規(guī)律；（2）從輸出特性曲線找出ic

、uCE變化規(guī)律；注意：必須有輸入、輸出特性曲線；圖解法適用于大信號(hào)的放大電路；第1頁，共16頁。+12VRB+UCCRCV300KΩ4KΩ一、靜態(tài)分析1、估算IBIB=(UCC-UBE)/RB

≈UCC/RB=40μA2、由輸出特性曲線找IC和UCE；（1）做直流負(fù)載線AB

UCE=UCC-ICRC

AB（2）根據(jù)直流負(fù)載線與IB估算值對(duì)應(yīng)曲線的交點(diǎn)Q（靜態(tài)工作點(diǎn)），找出對(duì)應(yīng)的UCE和IC

UCEICIB第2頁，共16頁。二、動(dòng)態(tài)分析1、根據(jù)輸入特性曲線找出iB的變化規(guī)律(1)、圖解過程a、IBQUBEb、uiuBEiB(2)iB變化規(guī)律iB=IB+ib=40+20sint(μA)第3頁，共16頁。2、從輸出特性曲線找出ic

、uCE變化規(guī)律（1）圖解過程a、iB變化iC變化b、iB變化uBE變化

（2）iC變化規(guī)律iC=IC+ic=1.5+0.75sint(mA)2.250.75（3）uCE變化規(guī)律uCE=UCE+uce=6+3sin(t-180

)V第4頁，共16頁。第二微變等效電路分析方法一、三極管的微變等效電路BCEEibicuceube輸入口輸出口1、輸入口等效ib(μA)ube(v)△ubeQ△ibAB

將A、B曲線線性化則△ibB與△ube成正比輸入口可以等效為一個(gè)電阻定義：輸入電阻

Rbe

=

△ube

/

△ib；對(duì)正弦量，Rbe

=

Ube/Ib；說明：（1）Rbe是Q處切線斜率的倒數(shù)；（2）Rbe是動(dòng)態(tài)電阻；靜態(tài)工作點(diǎn)不同，Rbe也不同；（3）小功率管：Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)輸入端等效電路：BERbeUbeIb第5頁，共16頁。2、輸出口等效(1)△iC=β△iB；則可以看成是一個(gè)由ib控制的受控電流源(Ic=βIb);(2)△iC與△uCE成正比；定義動(dòng)態(tài)電阻

△uCEUCERce==△iCiB=常數(shù)IC（3）輸出端的等效電路CEβIbRceUCEIc第6頁，共16頁。3、三極管的微變等效電路BERbeUbeIbCEβIbRceUceIc三極管的微變等效電路Rce很大，工程分析時(shí)常將其開路去掉，得到簡(jiǎn)化微變等效電路RbeIbUbeBECEIcβIbUce注意

使用微變等效電路時(shí)：（1）只能分析計(jì)算交流分量，不能用于計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Ib、βIb、Ic的參考方向不能隨意假設(shè)；第7頁，共16頁。二、放大電路的微變等效電路將放大電路轉(zhuǎn)換為微變等效電路：（1）畫出放大電路的交流通路（電容短路，直流電源置零）（2）將三極管用微變等效電路代替RBRCUiVUoRSUS+-RL放大電路的微變等效電路RbeβIBRCRLUoRSUS+-RBUiIbUSC1+RB+UCCRCUi+C2VUoRS+-RL第8頁，共16頁。RbeβIBRCRLUoRS+-RB1、輸入電阻USUiIbRiIi定義：Ri=Ui/Ii（1）Ri計(jì)算Ri=Ui/Ii=RB//Rbe

(2)Ri的意義Ri的大小直接影響放大器輸入端信號(hào)Ui的大小，即反映了

放大器從信號(hào)源獲取信號(hào)的能力；因此，通常要求電壓放大器具有盡可能高的輸入電阻；同時(shí)，高的輸入電阻使得信號(hào)源輸出電流Ii很小，從而降低了信號(hào)源的負(fù)載電流；Io

Ui=USRi/（Ri+RS）三、放大電路的動(dòng)態(tài)性能分析第9頁，共16頁。RbeβIBRCRLUoRS+-RB2、輸出電阻USUiIbIiRoIoRo是有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻。（1）Ro計(jì)算將放大電路的獨(dú)立源置零，從負(fù)載兩端向前看進(jìn)去求等效電阻；或用加壓求流、加流求壓、開短法等方法。(2)Ro的意義因此，通常要求電壓放大器具有盡可能低的輸出電阻；+-UiIiRi+-RSUSRLUoUoRoIoRoRiRo+RLRLUoUo=Ro越小，說明放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)；第10頁，共16頁。Uo3、電壓放大倍數(shù)AU===–

–βIb(RC//RL)IbRbeUoUiβ

(RC//RL)Rbe其中：β、RC、RL已知；Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)；

負(fù)號(hào)：表示輸出與輸入相位相反；當(dāng)不考慮相位時(shí)：β

(RC//RL)RbeAU

=※

對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù)AUS

RbeβIBRCRLRS+-RBUSUiIbIiIo（并非公式）AUS===AU

UoUSUiUsUoUiRi+RSRi第11頁，共16頁。例題：已知β=40，UBE=0.7V,RS=500Ω，各電阻阻值已知。1、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)；2、計(jì)算AU、AUS、Ri、Ro

3、若CE開路，計(jì)算AU、AUS、Ri、Ro+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1+第12頁，共16頁。1、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)(1)UB=UCCRB2/(RB1+RB2)=2.31V(2)IE=(UB-UBE)/RE

=1.61mAIC≈IE

=1.61mA(3)IB=IC/β=0.04mA(4)UCE=UCC-ICRC-IERE

=5.56V+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1++UCCRB1RB2RCIEICIBUCEUBRE直流通路第13頁，共16頁。2、動(dòng)態(tài)分析(1)Rbe=300+(1+β)×26mV÷IE(mA)=962Ω(2)AU=Uo/Ui=(–βIb(

RC//RL))/(IbRbe)=–83.2(5)AUS=Uo/US=(Uo/Ui)(Ui/US)=AU×(Rbe//RB2//RB1)

/((Rbe//RB2//RB1)+RS)=-52.1(3)Ri=Rbe//RB2//RB1=0.837KΩ(4)Ro=RC=3KΩRoRi第14頁，共16頁。(1)Rbe=962Ω(3)AU=Uo/Ui=–βIb(

RC//RL)/(IbRbe+(1+β)IbRE)

=–1.91(4)Ri=Ui/Ii=(RB1//RB2//RX)

那么RX=？

(2)Ro=RC

=3KΩ當(dāng)CE開路去掉時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)不變所以Rbe不變；Ui=IbRbe+(1+β)IbRE

RX=Ui/Ib=Rbe+(1+β)RE

=41.962KΩRi=RB1//RB2//RX=5.47KΩRiRo第15頁，共16頁。內(nèi)容梗概C1+。+C2。IC和UCE。（2）從輸出特性曲線找出ic、uCE變化規(guī)律。IB=(UCC-UBE)/RB?！諹CC/RB=40μA。2、由輸出特性曲線找IC和UCE。UCE=UCC-ICRC。對(duì)應(yīng)的UCE和IC。=40+20sint(μA)。2、從輸出特性曲線找出ic、uCE變化規(guī)律。b、iB變化uBE變化。（3）uCE變化規(guī)律。uCE=UCE+uce。=6+3sin(t-180)V。第二微變等效電路分