放大电路的分析方法.ppt

第六讲 放大电路的分析方法 第六讲 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： Us=0，保留 Rs； 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。 cCQCCC E Q BQCQ b B E QBB BQ RIVU II R UV I VBB越大， UBEQ取不同的 值所引起的 IBQ 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 UBEQ作为已知条件， 令 ICQ IBQ，可估算出静态工作点。 cCQCCC E Q BQCQ b B E QCC BQ RIVU II R UV I 当 VCCUBEQ时， b CC BQ R VI 已知： VCC 12V， Rb 600k， Rc 3k ， 100。 Q ？ 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 讨论一 画出图示电路的直流通路和交流通路。 将 uS短路，即为直流通路。 二、图解法 应实测特性曲线 1. 静态分析：图解二元方程 bBBBBE RiVu cCCCCE RiVu 输入回路 负载线 Q IBQ UBEQ Q IBQ I CQ UCEQ 负载线 2. 电压放大倍数的分析 符号为“”。反相，与 给定 u u Auu u u Auuiiu IO I O OCECBI )( bBIBBBE RiuVu Iu BBQB iII Ci CEu 斜率不变 3. 失真分析 截止失真 消除方法：增大 VBB，即向上平移输入回路负载线。 t截止失真是在输入回路首先产生失真！ Q 减小 Rb能消除截止失真吗？ 饱和失真 饱和失真产生于晶体管的输出回路！ 消除饱和失真的方法 消除方法：增大 Rb，减小 VBB， 减小 Rc， 减小 ， 增大 VCC。 Q Q Rb或 或 VBB Rc或 VCC 2 最大不失真输出电压 Uom ：比较 UCEQ与（ VCC UCEQ ）， 取其小者，除以 。 这可不是 好办法！ 4、 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。 直流负载线和交流负载线 Uom=?Q点在什么位置 Uom最大？ 交流负载线应过 Q点，且斜率决定于（ R c RL） B RI LCQ 讨论二 1. 在什么参数、如何变化时 Q1 Q2 Q3 Q4？ 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 Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择 VCC？ 讨论三 2. 空载和带载两种情况下 Uom分别为多少？ 3. 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？ 已知 ICQ 2mA， UCES 0.7V。 1. 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。 cCQC E Q BQCQ b B E QBB BQ RIVU II R UV I CC 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。 )( )( CEBC CEBBE uifi uifu ， ， 在低频、小信号作用下的关系式 CE CE C B B C C CE CE BE B B BE BE ddd ddd BCE BCE u u i i i i i u u u i i u u IU IU ce22b21c ce12b11be UhIhI UhIhU 交流等效模型（按式子画模型） 电阻 无量纲 无量纲 电导 h参数的物理意义 be B BE11 CE ri uh U BCE BE12 I u uh CE B C21 U i ih ceCE C22 1 B ru ih i 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 分清主次，合理近似！什么情况下 h12和 h22的作用可忽略不计？ 简化的 h参数等效电路交流等效模型 EQ T bbebbb b be be )1( I Urrr I Ur 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 IEQ算出 在输入特性曲线上， Q点越高， rbe越小！ 3. 放大电路的动态分析 )()( bebbbebii rRIrRIU cco RIU beb c i o rR R U UA u beb i i i rRI UR co RR 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 be L beb Lc i o )( r R rI RRI U UA c u bebebi rrRR uu ARR R U U U U U UA is i i o s i s o s co RR 讨论四 ：基本共射放大电路的静态分析 Q IBQ35A UBEQ0.65V 200 80 b b r V8.3 mA8.2 cCQCCC E Q BQCQ RIVU II 为什么用 图解法求解 IBQ和 UBEQ？ 讨论四 ：基本共射放大电路的动态分析 k3 k11 11 )( co bebi beb Lc RR rRR rR RR A u 952)1( EQ Tbbbe I Urr 讨论五 ：阻容耦合共射放大电路的静态分析 k180 ber， V2.7 mA6.1 A20 cCQCCC E Q BQCQ b B E QCC BQ RIVU II R UV I 为什么可 忽略？ 清华大学 华成英 讨论五 ：阻容耦合共射放大电路的动态分析 k180 ber， k3 k1 60 )( 120 )( co bebi be Lc is i i o s i s o s be Lc RR rRR r RR RR R U U U U U U A r RR A u u