第二章放大电路分析基础1

0第二章放大电路分析基础2.1放大电路工作原理2.2放大电路的直流工作状态2.3放大电路的动态分析2.4静态工作点的稳定及其偏置电路2.5多级放大电路2.1放大电路工作原理实质：起能量控制的作用，用较小的信号去控制较大的信号。作用：用于放大微弱信号（电压、电流、功率）。一、放大电路的组成原理(1)保证三极管V工作在放大区放大区：发射结正向偏置，集电结反向偏置(2)有输入信号加到V的E极，以控制V的电流共发射极放大电路Uo+--+UiUsRsRBC1Rc++UBBVUCC+C2RL_(3)保证信号电压输送到负载RL1、组成原则2、各部分作用TBiCiSRSu1CBRCR2CCEuEiOuCCUBBUIuLR电源UCC、UBB：使晶体管的发射结正偏,集电结反偏,也是放大器的能量来源。电容C1、C2：起“耦合”和隔直流的作用。晶体管T：电流放大器件负载电阻RC：将变化的电流变成变化的电压。偏置电阻RB：为晶体管提供一个合适的工作点Rs为信号源内阻Us为信号源电压3、放大电路画法Uo+--+UiUsRsRBC1Rc++UBBTUCC+C2RL_Rsus+－+ui－RL+uo－+UCCRCC1C2RB++简化省去一个直流电源RBRC+UCCCEBUBUCCRCRB+UCCRBRCC1C2Tuo耦合电容偏置电阻集电极负载电阻uiRL信号源负载RSus直流电源保证发射结正偏集电结反偏并为信号放大提供能量C1用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路；C2用来隔断放大电路与负载之间的直流通路；Rsus+－+ui－RL+uo－+UCCRCC1C2TRB++当Ui=0时放大电路处于静态电路中只有直流电流当Ui≠0时交流分量1、直流通路电容---开路电感---短路等效后的直流通路二、直流通路和交流通路RCICUCEUBERBIB+UCCUCE+-UBE+-IBCEBUBE(on)D+UCCRBRCIBICUo+-UsRsRBRC+RL-ICIBRsus+－+ui－RL+uo－+UCCRCC1C2TRB++2、交流通路电容---短路电感---开路直流电压源---短路等效后的交流通路7【例1】画出电路的直流通路和交流通路。1、画出直流通路：例题82、画出电路的交流通路。9【例2】画出电路的交流通路。3、直流量与交流量符号区别直流量：大写字母+大写下标IB、IC、UCE交流量：小写字母+小写下标ib、ic、uce有效值：大写字母+小写下标Ib、Ic总量：直流量与交流量叠加小写字母+大写下标iB=IB+ib4、电路的分析放大电路的分析主要包含两个部分:交流分析：(动态分析)直流分析：（静态分析）求出电路的直流工作状态基极直流电流IB;集电极直流电流IC集电极与发射极间直流电压UCE电压放大倍数输入电阻输出电阻方法图解法微变等效电路法方法图解法解析法分析放大电路的基本思想就是在理解放大电路工作原理的基础上分别求放大电路的静态工作点和各项动态参数。2.2放大电路的直流工作状态静态分析目的：通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。-----Q点一、解析法确定Q点直流通路：耦合电容可视为开路。RC+UCCVRB+UCEQ－+UBEQ－ICQIBQBBEQCCBQRUUIBQCQIICCQCCCEQRIUU硅管VVUBE7.0,8.06.0取VVUBE2.0,3.01.0取锗管IBCEBUBED+UCCRBRCIBIC直流等效电路【例】估算图中放大电路的静态工作点。设UCC=12V,RC=3kΩ,RB=280kΩ,β＝50120.70.0440280BQImAA解500.042CQBQIImA12236CEQCCCCUUIRVRsus+－+ui－RL+uo－+UCCRCC1C2TRB++RC+UCCVRB+UCEQ－+UBEQ－ICQIBQ图解步骤：（1）用估算法求出基极电流IBQ（如40μA）（2）根据IBQ在输出特性曲线中找到对应的曲线。（3）作直流负载线。根据IC与UCE的关系:UCE=UCC－ICRC画出一条直线，该直线在纵轴上的截距为UCC/RC，在横轴上的截距为UCC，其斜率为UCC/RC，只与集电极负载电阻RC有关，称为直流负载线。（4）求静态工作点Q，并确定UCEQ、ICQ的值。晶体管的ICQ和UCEQ既要满足IB=40μA的输出特性曲线，又要满足直流负载线，因而晶体管必然工作在它们的交点Q，该点就是静态工作点。由静态工作点Q便可在坐标上查得静态值ICQ和UCEQ。CCBEBQbUUIR二、图解法确定Q点CECCCCuUiR1.静态工作点Q一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCCCCCRVBQIQUCEQICQ二、图解法确定Q点CCBEBQBUUIR由UCE=UCC－ICRC所决定的直流负载线bBBBBERiVucCCCCERiVu输入回路负载线QIBQUBEQQIBQICQUCEQ负载线【例2】如图所示(a)电路,已知RB=280kΩ,RC=3kΩ,UCC=12V,三极管的输出特性曲线如图(b)所示,试用图解法确定静态工作点。Rsus+－+ui－RL+uo－+UCCRCC1C2TRB++IB=00UCE/V20μA40μA60μA80μAIC/mAIB=00UCE/V20μA40μA60μA80μAIC/mA6M123N（2）写出直流负载方程,并作出直流负载线:CCCCCERiUu0,12,CCECCiuUVM得点解（1）由基极输入回路,计算IBQAmARUUIbBECCBQ4004.0102807.0123直流负载线与iB=IBQ=40μA这一条特性曲线的交点,即为Q点：IBQ=40μA,ICQ=2mA,UCEQ=6V120,4,3CCCECcUuimANR得点连接这两点，既得到直流负载线Q三、电路参数对静态工作点的影响1RB对Q点的影响RBIBQ点下移RBIBQ点上移IB偏置电流RB偏置电阻CCBECCBQBBUUUIRR0IB=40µA6080123Q246810120MQIBVCCRCNIC/mAUCE/VVCC2Rc对Q点的影响Rc的变化,仅改变直流负载线的N点,即仅改变直流负载线的斜率。RC斜率Q点左移RC斜率Q点右移CCCcUiR0IB=40µA2060801231.5246810120MQQVCCRCNIC/mAUCE/VVCCNVCCRC´3UCC对Q点的影响UCC斜率Q点左移UCCIBQ点下移Q点左下移CCBECCBQBBUUUIRR0206080123VCC246810120MQIB´VCC´QM´IB=40µAVCCRCNN´VCC´RCIC/mAUCE/V要使工作点由Q1变到Q2点应使（）B.Rb增大D.Rc减小A.Rc增大C.Ucc增大要使工作点由Q1变到Q3点应使()A.Rb增大B.Rc增大C.Rb减小D.Rc减小DA练习Rb变化只改变IBQ，对直流负载线不产生影响，故Q点沿直流负载线移动。Rc变化只改变直流负载线斜率，不影响IB，故Q点沿IB这条特性曲线移动。UCC变化既影响IB，有影响负载线。故在Q点右上方或右下方移动。结论作业57页习题：1、3、4、5