放大电路的分析方法

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、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。cCQCEQBQCQbBEQBBBQRIVUIIRUVICC－＝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。二、图解法应实测特性曲线1.静态分析：图解二元方程bBBBBERiVucCCCCERiVu输入回路负载线QIBQUBEQQIBQICQUCEQ负载线2、电压放大倍数的分析符号为“－”。反相，与给定uuAuuuuAuuiiuIOIOOCECBI)(bBIBBBERiuVuIuBBQBiIICiCEu斜率不变3、失真分析•截止失真(顶部失真（对输出而言）)消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。t截止失真是在输入回路首先产生失真！'Q减小Rb能消除截止失真吗？饱和失真（底部失真）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β，增大VCC。''Q'''QRb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑2•最大不失真输出电压Uom：比较UCEQ与（VCC－UCEQ），取其小者，除以。这可不是好办法！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）B'RILCQ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、设计放大电路时，应根据什么选择VCC？[例]1、说明Q点从Q1变到Q2变到Q3变到Q4的原因.•Q1Q2,IB相同说明输入回路参数没变;Q1,Q2不在同一条负载线上,负载线变陡,原因RC变小.•Q2Q3,在同一条负载线上说明输出回路参数没变;IB变大,原因RB变小或VBB变大.•Q3Q4,IB相同说明输入回路参数没变;Q1,Q2不在同一条负载线上,负载线平行右移,原因RC没变,VCC变大.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。cCQCEQBQCQbBEQBBBQRIVUIIRUVICC－＝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两端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。)()(CEBCCEBBEuifiuifu，，在低频、小信号作用下的关系式CECECBBCCCECEBEBBBEBEddddddBCEBCEuuiiiiiuuuiiuuIUIUCE22b21CCE12b11beUhIhIUhIhU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beBBE11CEriuhUBCEBE12IuuhCEBC21UiihceCEC221Bruihib-e间动态电阻内反馈系数电流放大系数c-e间电导分清主次，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EQTbb'eb'bb'bbebe)1(IUrrrIUr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！3、放大电路的动态分析)()(bebbbebiirRIrRIUccoRIUbebciorRRUUAubebiiirRIURcoRR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be'LbebLcio)(rRrIRRIUUAcu∥bebebirrRR∥uuARRRUUUUUUAisiiosisoscoRR讨论四：基本共射放大电路的静态分析QIBQ≈35μAUBEQ≈0.65V20080bb'rV8.3mA8.2cCQCCCEQBQCQRIVUII为什么用图解法求解IBQ和UBEQ？讨论四：基本共射放大电路的动态分析k3k1111)(cobebibebLcRRrRRrRRRAu∥952)1(EQTbb'beIUrr讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析k180ber，V2.7mA6.1μA200cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI为什么可忽略？讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析k180ber，k3k160)(120)(cobebibeLcisiiosisosbeLcRRrRRrRRRRRUUUUUUArRRAuu∥∥∥