清华模电课件第七课时

1、2.4.3图解法图解法在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。法求解放大电路的工作情况。一、图解法的过程一、图解法的过程( (一一) )图解分析静态图解分析静态1. 先用估算的方法计算输入回路先用估算的方法计算输入回路 IBQ、 UBEQ。2. 用图解法确定输出回路静态值用图解法确定输出回路静态值方法：方法：根据根据 uCE = VCC - - iCRc 式确定两个特殊点式确定两个特殊点cCCCCECCCEC 0 0 RViuVui 时，时，当当时，时，当当输出回路输出回路输出特性输出特性CCCCCECCCEC0 0 R

2、ViuVui ，直流负载线直流负载线Q由静态工作点由静态工作点 Q 确 定 的确 定 的 IC Q、UCEQ 为静态值。为静态值。图图 2.4.3( (a) )【例例】图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知 Rb = 280 k ，Rc = 3 k ，集电极直流电源，集电极直流电源 VCC = 12 V，试用图解法确定静态工作点。试用图解法确定静态工作点。解：解：首先估算首先估算 IBQA 40mA)2807 . 012(bBEQCCBQ - - - - RUVI做直流负载线，确定做直流负载线，确定 Q 点点根据根据 UCEQ = VCC ICQ RciC

3、 = 0，uCE = Vcc=12 V ；uCE = 0，iC = Vcc/Rc=4 mA .0iB = 0 A20 A40 A60 A80 A134224681012MQIBQ = 40 A ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V.uCE /V由由 Q 点确定静态值为：点确定静态值为：iC /mA图图 2.4.3( (b) )VccVcc/RcRBRC+uo+-ui+UCC+C1C2RL-a 画交流通路的原则画交流通路的原则耦合电容耦合电容C1、C2很大，对交流信号来说，很大，对交流信号来说，容抗近似为零，可视为短路。容抗近似为零，可视为短路。直流电源直流电源UCC的电的电压值不会因交

4、流信号压值不会因交流信号的加入而变化，或者的加入而变化，或者说它的交流电压为说它的交流电压为0。直流电源。直流电源UCC的一的一端接地，因此可视为端接地，因此可视为对地短路。对地短路。( (二二) ) 图解分析动态图解分析动态a 画交流通路的原则画交流通路的原则RBRC+uo+-uiRL-交流通路交流通路RBRC+uo+-ui+UCC+C1C2RL-( (二二) ) 图解分析动态图解分析动态1. 交流通路的输出回路交流通路的输出回路图图 2.4.4 输出通路的外电路是输出通路的外电路是 Rc 和和 RL 的并联。的并联。2. 交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线斜率为：交流负载线

5、斜率为：LCLL/ 1RRRR - -，其中，其中OIBiC / mAuCE /VQ图图 2.4.5( (b) )( (二二) ) 图解分析动态图解分析动态2. 交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线交流负载线斜率为：交流负载线斜率为：LCLL/ 1RRRR - -，其中，其中OIBiC / mAuCE /VQ图图 2.4.5( (b) )RBRC+uo+-uiRL-【例例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输出特性曲线如右图，出特性曲线如右图，RL = 3 k 。画出交流负载线。画出交流负载线。图图 2.4.3( (a) )解：解： 求求 确定交

6、流负载线确定交流负载线LR k 5 . 1/LCLRRR为了作图方便，先画为了作图方便，先画一条斜率为一条斜率为 的辅的辅助线助线3. 动态工作情况图解分析动态工作情况图解分析输入回路工作情况输入回路工作情况0.680.72 uBE iBtQ000.7t6040200uBE/ViB / AuBE/ViBUBE交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线4.57.5 uCE912t0ICQiC / mA0IB = 4 0 A2060804Q260uCE/ViC / mA0tuCE/VUCEQ iC图图 2.4.5( (b) )输出回路工作输出回路工作情况分析情况分析单管共射放大电路单管共射放大电路当

7、输入正弦波当输入正弦波 uI 时，时，放大电路中相应的放大电路中相应的 uBE、iB、iC、uCE、uO 波形。波形。图图 2.4.6单管共射放大电路的单管共射放大电路的电压电流波形电压电流波形 二、图解法的应用二、图解法的应用( (一一) )用图解法分析非线性失真用图解法分析非线性失真1. 静态工作点静态工作点过低，引起过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真的波形失真ibui结论：结论：iB 波形失真波形失真OQOttOuBE/ViB / AuBE/ViB / AIBQ 截止失真截止失真iC 、 uCE ( (uo ) )波形失真波形失真NPN 管截止失真时管截止失真时的输出的输出 uo

8、 波形。波形。uo = uceOiCtOOQ tuCE/VuCE/ViC / mAICQUCEQOIB = 0QtOO NPN 管管 uo波形波形tiCuCE/VuCE/ViC / mAuo = uceib( (不失真不失真) )ICQUCEQ2. Q 点过高，引起点过高，引起 iC、uCE的波形失真的波形失真饱和失真饱和失真( (二二) )用图解法估算最大输出幅度用图解法估算最大输出幅度OiB = 0QuCE/ViC / mAACBDE交流负载线交流负载线 输出波形没有输出波形没有明显失真时能够输明显失真时能够输出最大电压。即输出最大电压。即输出特性的出特性的 A、B 所所限定的范围。限定的

9、范围。22omDECDU Q 尽量设在线段尽量设在线段 AB 的中点。则的中点。则 AQ = QB，CD = DE( (三三) )用图解法分析电路参数对静态工作点的影响用图解法分析电路参数对静态工作点的影响1. 改变改变 Rb，保持，保持VCC ，Rc ， 不变；不变；OIBiCuCE Q1Rb 增大，增大，Rb 减小，减小，Q 点下移；点下移；Q 点上移；点上移；Q2Q3图图 2.4.9( (a) )bBEQCCBQRUVI- - ICQ IBQUCEQ = VCC ICQ RCVccVcc/Rc( (三三) )用图解法分析电路参数对静态工作点的影响用图解法分析电路参数对静态工作点的影响bB

10、EQCCBQRUVI- - ICQ IBQUCEQ = VCC ICQ RCOIBiCuCE Q12. 改变改变 VCC，保持，保持 Rb，Rc ， 不变；不变； 升高升高 VCC，直流负载线平，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，行右移，动态工作范围增大，但管子的动态功耗也增大。但管子的动态功耗也增大。Q2图图 2.4.9( (b) )VccVcc/Rc( (三三) )用图解法分析电路参数对静态工作点的影响用图解法分析电路参数对静态工作点的影响bBEQCCBQRUVI- - ICQ IBQUCEQ = VCC ICQ RC3. 改变改变 Rc，保持，保持 Rb，VCC ， 不变；不变；增大增大 Rc ，直流负载，直流负载线斜率改变，则线斜率改变，则 Q 点向点向饱和区移近。饱和区移近。OIBiCuCE Q1Q2图图 2.4.9 ( (c) )VccVcc/Rc( (三三) )用图解法分析电路参数对静态工作点的影响用图解法分析电路参数对