用图解法分析放大电路PPT课件

2.3用图解法分析放大电路,2.3.1用图解法求放大电路的静态工作点,2.3.2动态工作波形的图解分析,2.3.3放大电路的非线性失真与静态工作点的关系,下页,总目录,电容相当于开路电感相当于短路,一、直流通路与交流通路,1.直流通路,用于放大电路的静态分析。,在直流通路中:,下页,上页,首页,2.3.1用图解法求放大电路的静态工作点,大电容和理想电压源相当于短路电感和理想电流源相当于开路,2.交流通路,用于放大电路的动态分析。,在交流通路中:,下页,上页,首页,二、静态工作点的近似估算,静态工作点:外加输入信号为零时,三极管的IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ在输入输出特性曲线上对应一个点Q点。,UBEQ可近似认为：硅管UBEQ=(0.60.8)V锗管UBEQ=(0.10.3)V,静态分析(估算静态工作点)讨论对象是直流成分。,下页,上页,首页,IBQRb+UBEQ=VCC,IB,IC,由图中的直流通路,估算方法:,ICQRc+UCEQ=VCC,可求得单管放大电路的静态工作点的值为:,下页,上页,首页,例2.3.1设单管共射放大电路中,VCC=12V,Rc=3k,Rb=280k,=50,试估算静态工作点。,解:设UBEQ=0.7V,则,下页,上页,首页,三、用图解法求解放大电路的静态工作点,（一）图解法的过程图解法既可分析静态,也可分析动态。过程一般是先静态后动态。,1.图解分析静态任务:用作图法确定静态工作点,求出IBQ,ICQ和UCEQ。,由于输入特性不易准确测得,一般用近似估算法求IBQ和UBEQ。,下面主要讨论输出回路的图解法。,下页,上页,首页,M,N,下页,上页,输出回路的等效电路,首页,iB=IBQ,VCC,ICQ,UCEQ,根据输出回路方程uCE=VCCiCRc作直流负载线，与横坐标交点为VCC,与纵坐标交点为VCC/Rc，,直流负载线与特性曲线iB=IBQ的交点即Q点,如图示。,Q,直流负载线和静态工作点的求法,斜率为-1/Rc，是静态工作点的移动轨迹。,下页,上页,首页,例2.3.2试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。,解：首先估算IBQ,UBE,UCE,IB,iC,=40A,uCE=12-3iC,IBQ=,VCC-UBEQ,Rb,输出回路方程,IBQ=40AICQ=2mAUCEQ=6V,下页,上页,首页,2.3.2动态工作波形的图解分析,动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。,下页,上页,首页,交流负载线,画法：过静态工作点Q，作一条斜率为-1/（Rc/RL）的直线。,uCE=-ic(RC/RL),交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。,下页,上页,首页,Q,IBQ,40,20,60,0.7,uBE,UBEQ,UCEQ,uCE,0.72,0.68,iB,放大电路动态工作情况,下页,上页,交流负载线,首页,动画,用图解法求放大电路的放大倍数,假设IBQ附近有一个变化量iB，在输入特性上找到相应的uBE，在输出特性的交流负载线上找到相应的iC和uCE。,则电压放大倍数：,电流放大倍数：,下页,上页,首页,=,4.5-7.5,0.72-0.68,=-75,负号表示uCE与uBE反相位,下页,上页,7.5,4.5,Q,IBQ,40,20,60,0.7,uBE,UBEQ,UCEQ,uCE,0.72,0.68,iB,交流负载线,首页,结论：,uBEQ,uCEQ,iBQ,iCQ,由右图可知：单管共射放大电路中，1.交、直流并存2.有电压放大作用3.有倒相作用,uo,ui,下页,上页,首页,3.图解法的步骤,（一）画输出回路的直流负载线（二）估算IBQ，确定Q点，得到ICQ和UCEQ（三）画交流负载线（四）求电压放大倍数,下页,上页,首页,Q点过低,1.分析非线性失真,Q,UCEQ,ICQ,截止失真,uCE波形出现顶部失真。,交流负载线,iB,下页,上页,首页,动画,2.3.3放大电路的非线性失真与静态工作点的关系,饱和失真,交流负载线,ICQ,UCEQ,uCE波形出现底部失真。,iB,Q点过高,下页,上页,首页,2.用图解法估算最大输出幅度,Q,iB=0,C,D,E,A,B,Q点应尽量设在交流负载线上线段AB的中点。,若CD=DE，则,否则,交流负载线,直流负载线,下页,上页,首页,3.分析电路参数对静态工作点的影响,Q1,Q2,VCC,Rb1Rc1,增大Rc，Q点靠近饱和区。,增大Rb，Q点靠近截止区。,下页,上页,首页,Q1,