清华模电数电课件第6讲放大电路的分析方法.ppt

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 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 当VCC UBEQ时 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 输入回路负载线 Q IBQ UBEQ Q IBQ ICQ UCEQ 输出回路负载线 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VBB 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 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 Rb 或 或VBB Rc 或VCC 最大不失真输出电压Uom 比较UCEQ与 VCC UCEQ 取其小者 除以 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 Rc RL 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 电路的静态工作点为Q4时 集电极电源VCC的值为多少伏 集电极电阻RC为多少千欧 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 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 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 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 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 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 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 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