第6讲放大电路的分析方法

§2.3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：①Us=0，保留Rs；②电容开路；③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：①大容量电容相当于短路；②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。分析放大电路｛静态分析：计算Q。用直流通路动态分析：Au、Ri、Ro波形失真。用交流通路

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＝βIBQ，可估算出静态工作点。当VCC>>UBEQ时，已知：VCC＝12V，Rb＝600kΩ，Rc＝3kΩ，β＝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IBQ=20uA，ICQ=2mA,UCEQ=6VUBEQ：硅管0.7V,锗管0.2V例1、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。交流通路交流通路直流通路二、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QIBQUBEQQIBQICQUCEQ负载线例2、已知单管共射放大电路及特性曲线,Rb=280k，Rc=3k，VCC=12V，试用图解法确定Q点。解：首先估算IBQ做直流负载线，确定Q点根据

UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.0iB

=0µA20µA40µA60µA80µA134224681012MQ静态工作点IBQ=40µA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V

读Q点：iC

/mA2.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！Q↓→iB底部失真→iC底部失真→uO顶部失真减小Rb能消除截止失真吗？决定UOM饱和失真产生于晶体管的输出回路！Q↑→iC顶部失真（iB不失真）→uO底部失真饱和失真决定UOM消除饱和失真的方法消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小β，增大VCC。Rb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑这可不是好办法！用图解法估算最大输出幅度OiB=0QuCE/ViC

/mAACBDE交流负载线Q尽量设在线段AB的中点。则AQ=QB，CD=DE最大不失真输出电压Uom：比较(UCEQ－UCES)与（VCC－UCEQ），取其小者，除以。VCCUCEQ1.Rb对Q点的影响2.RC对Q点的影响3.VCC对Q点的影响NOQMIBQiCuCENOQMIBQiCuCENOQMIBQiCuCERb↑Rb↓RC↑RC↓VCC↑VCC↓电路参数对静态工作点的影响Q点下移；Q点上移；Q点左移；

Q点右移；

Q点平行上移；Q点平行下移+VCC实际调试中,主要通过改变Rb来调整Q点。UBEQ+VCCUCEQRLRCR

buoui阻容耦合放大电路RLRCR

bUiUo直流通路交流通路直流负载线：交流负载线：uce=－icR'L斜率=－1/RCR'L=RC//RL斜率=－1/R'Luce＋－ic←4、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）Uom=ICQR'L当ICQR'L=UCEQ－UCES时，Uom最大5、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。直接耦合放大电路：交直流负载线重合。阻容耦合放大电路：当RL=∞时（空载），交直流负载线重合。例31.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？例42.空载和带载两种情况下Uom分别为多少？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？增大电压放大能力的方法？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。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UbeI

bIcUceh12Uceh11h21Ib1/h22h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

在输入回路，内反馈系数h12很小，即内反馈很弱，近似分析中可忽略不计，故晶体管的输入回路可近似等效为只有一个动态电阻rbe(h11)；在输出回路，h22很小，即rce很大，说明在近似分析中该支路的电流可忽略，故晶体管的输出回路可近似等效为只有一个受控电流源Ic，Ic=βIb。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由IEQ算出在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！1、h参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。2、h参数与Q点有关，在放大区基本不变。3、没有考虑结电容的作用。因此适用条件：低频小信号4、h参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。（只对交流等效对直流不等效)5、受控电流源βIb的大小和方向受Ib控制。晶体管h参数等效模型注意问题：VCCRCR

bVBBuoui画放大电路的交流等效电路外电路：用交流通路T:用三极管等效电路代替UiI

bUorbeβIbR

cR

b3.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放大电路的交流等效电路输入电阻中不应含有Rs!输出电阻中不应含有RL!VCCRCR

bVBBuoui例5、已知VBB=1V，Rb=24kΩ，VCC=12V，Rc=5.1kΩ，晶体管的β=100，rbb’=100Ω，导通时UBEQ=0.7V。⑴、静态工作点Q⑵、求Au、Aus、Ri、Ro解：⑴、静态工作点Q

ICQ

IBQ=1.25mAUCEQ=VCC–ICQ

RC≈5.63V⑵、求Au、Aus、Ri、RoUiI

bUorbeβIbR

cR

b例6、图示电路，三极管的ß