电子技术模拟部分第三节

C1+RB+UCCRCUi+C2VUo第六节放大电路分析方法300KΩ4KΩ+12V第一图解分析法分析思路：利用三极管的输入特性和输出特性，用作图方法来分析放大电路的工作情况。基本分析步骤：1、静态分析（1）估算IB；（2）由输出特性曲线找出IC和UCE；2、动态分析（1）从输入特性曲线找出iB的变化规律；（2）从输出特性曲线找出ic、uCE变化规律；注意：必须有输入、输出特性曲线；图解法适用于大信号的放大电路；+12VRB+UCCRCV300KΩ4KΩ一、静态分析1、估算IBIB=(UCC-UBE)/RB≈UCC/RB=40μA2、由输出特性曲线找IC和UCE；（1）做直流负载线ABUCE=UCC-ICRCAB（2）根据直流负载线与IB估算值对应曲线的交点Q（静态工作点），找出对应的UCE和ICUCEICIB二、动态分析1、根据输入特性曲线找出iB的变化规律(1)、图解过程a、IBQUBEb、uiuBEiB(2)iB变化规律iB=IB+ib=40+20sint(μA)2、从输出特性曲线找出ic、uCE变化规律（1）图解过程a、iB变化iC变化b、iB变化uBE变化（2）iC变化规律iC=IC+ic=1.5+0.75sint(mA)2.250.75（3）uCE变化规律uCE=UCE+uce=6+3sin(t-180)V第二微变等效电路分析方法一、三极管的微变等效电路BCEEibicuceube输入口输出口1、输入口等效ib(μA)ube(v)△ubeQ△ibAB将A、B曲线线性化则△ibB与△ube成正比输入口可以等效为一个电阻定义：输入电阻Rbe=△ube/△ib；对正弦量，Rbe=Ube/Ib；说明：（1）Rbe是Q处切线斜率的倒数；（2）Rbe是动态电阻；静态工作点不同，Rbe也不同；（3）小功率管：Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)输入端等效电路：BERbeUbeIb2、输出口等效(1)△iC=β△iB；则可以看成是一个由ib控制的受控电流源(Ic=βIb);(2)△iC与△uCE成正比；定义动态电阻△uCEUCERce==△iCiB=常数IC（3）输出端的等效电路CEβIbRceUCEIc3、三极管的微变等效电路BERbeUbeIbCEβIbRceUceIc三极管的微变等效电路Rce很大，工程分析时常将其开路去掉，得到简化微变等效电路RbeIbUbeBECEIcβIbUce注意使用微变等效电路时：（1）只能分析计算交流分量，不能用于计算静态工作点；（2）Ib、βIb、Ic的参考方向不能随意假设；二、放大电路的微变等效电路将放大电路转换为微变等效电路：（1）画出放大电路的交流通路（电容短路，直流电源置零）（2）将三极管用微变等效电路代替RBRCUiVUoRSUS+-RL放大电路的微变等效电路RbeβIBRCRLUoRSUS+-RBUiIbUSC1+RB+UCCRCUi+C2VUoRS+-RLRbeβIBRCRLUoRS+-RB1、输入电阻USUiIbRiIi定义：Ri=Ui/Ii（1）Ri计算Ri=Ui/Ii=RB//Rbe(2)Ri的意义Ri的大小直接影响放大器输入端信号Ui的大小，即反映了放大器从信号源获取信号的能力；因此，通常要求电压放大器具有尽可能高的输入电阻；同时，高的输入电阻使得信号源输出电流Ii很小，从而降低了信号源的负载电流；IoUi=USRi/（Ri+RS）三、放大电路的动态性能分析RbeβIBRCRLUoRS+-RB2、输出电阻USUiIbIiRoIoRo是有源二端网络的等效内阻。（1）Ro计算将放大电路的独立源置零，从负载两端向前看进去求等效电阻；或用加压求流、加流求压、开短法等方法。(2)Ro的意义因此，通常要求电压放大器具有尽可能低的输出电阻；+-UiIiRi+-RSUSRLUoUoRoIoRoRiRo+RLRLUoUo=Ro越小，说明放大电路带负载的能力越强；Uo3、电压放大倍数AU===––βIb(RC//RL)IbRbeUoUiβ(RC//RL)Rbe其中：β、RC、RL已知；Rbe=300Ω+(1+β)×26mV÷IE(mA)；负号：表示输出与输入相位相反；当不考虑相位时：β(RC//RL)RbeAU=※对信号源的放大倍数AUSRbeβIBRCRLRS+-RBUSUiIbIiIo（并非公式）AUS===AUUoUSUiUsUoUiRi+RSRi例题：已知β=40，UBE=0.7V,RS=500Ω，各电阻阻值已知。1、计算静态工作点；2、计算AU、AUS、Ri、Ro3、若CE开路，计算AU、AUS、Ri、Ro+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1+1、计算静态工作点(1)UB=UCCRB2/(RB1+RB2)=2.31V(2)IE=(UB-UBE)/RE=1.61mAIC≈IE=1.61mA(3)IB=IC/β=0.04mA(4)UCE=UCC-ICRC-IERE=5.56V+UCCRB1RB2RCRECE++C2RLUoRS+-USUiC1++UCCRB1RB2RCIEICIBUCEUBRE直流通路2、动态分析(1)Rbe=300+(1+β)×26mV÷IE(mA)=962Ω(2)AU=Uo/Ui=(–βIb(RC//RL))/(IbRbe)=–83.2(5)AUS=Uo/US=(Uo/Ui)(Ui/US)=AU×(Rbe//RB2//RB1)/((Rbe//RB2//RB1)+RS)=-52.1(3)Ri=Rbe//RB2//RB1=0.837KΩ(4)Ro=RC=3KΩRoRi(1)Rbe=962Ω(3)AU=Uo/Ui=–βIb(RC//RL)/(IbRbe+(1+β)IbRE)=–1.91(4)Ri=Ui/Ii=(RB1//RB2//RX)那么RX=？(2)Ro=RC=3KΩ当CE开路去掉时静态工作点不变所以Rbe不变；Ui=IbRbe+(1+β)IbRERX=Ui/Ib=Rbe+(1+β)RE=41.962KΩRi=RB1//RB2//RX=5.47KΩRiRo