《2.3放大电路的分析方法.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.3放大电路的分析方法.ppt（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2.3 放大电路的分析方法,基本分析方法,图解法,等效电路法,图解分析静态,图解分析动态,中频等效电路,直流模型,电容相当于开路电感相当于短路,1.直流通路,用于放大电路的静态分析,在直流通路中:,返回,下一页,动画1,一、直流通路与交流通路,电容和理想电压源相当于短路 电感和理想电流源相当于开路,2.交流通路,用于放大电路的动态分析,在交流通路中:,返回,下一页,上一页,动画2,图解法的过程 图解法即可分析静态,也可分析动态. 过程一般是先静态后动态.,1. 图解分析静态 任务:用作图法确定静态工作点,求出IBQ, ICQ和UCEQ.,输入特性不易准确测得, 一般用近似估算法求IBQ和UBE
2、Q,下面主要讨论输出回路的图解法.,下一页,上一页,二、图解法,返回,M,N,下一页,上一页,返回,M,N,VCC,ICQ,UCEQ,iB=IBQ,根据输出回路方程uCE = VCC iCRc 作直流负载线 与横坐标交点为VCC , 与纵坐标交点为VCC/Rc ，,直流负载线与特性曲线 Ib=IBQ 的交点即为 静态工作点Q , 如图示： 动画 动画,Q,直流负载线和静态工作点的求法,斜率为-1/RC ，是静态工作点的移动轨迹。,下一页,上一页,返回,iB=80,60,40,20,0,例 试用图解法确定下图所示电路的静态工作点,12,2,6,Q,4,解：首先估算IBQ,UBE,UCE,IB,I
3、C,= 40 A,uCE = 12-3 iC,IBQ =,VCC - UBEQ,Rb,IBQ,输出回路方程,IBQ = 40 A ICQ=2mA UCEQ=6V,下一页,上一页,280K,3K,3K,12V,返回,2. 图解分析动态,动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分,T,+,-,uCE,+,-,uCE,M,N,交流通路的输出回路,RC,RL,下一页,上一页,返回,T,+,-,uCE,+,-,uCE,M,N,RC,RL,交流负载线,iB=80,60,40,20,0,12,2,6,Q,4,直流负载线,画法：过静态工作点Q 作一条斜率为-1/（RC/RL）的直线,下一页,上一页,uCE
4、 = - iC(RC / RL),交流负载线：描述放大电路的动态工作情况,返回,iB=80,60,40,20,0,12,2,6,Q,4,Q,IBQ,40,20,60,iB/,uBE/V,O,0.7, uBE,UBEQ,UCEQ, uCE,4.5,7.5,0.72,0.68, iB,放大电路动态工作情况,交流负载线,直流负载线,下一页,上一页,返回,用图解法求放大电路的放大倍数,假设IBQ附近有一个变化量 iB ，在输入特性上 找到相应的 uBE ， 在输出特性的交流负载线上找到相应的 iC和 uCE。,则电压放大倍数：, uBE,Au =,uCE,电流放大倍数：, iB, iC,Ai =,下一
5、页,上一页,返回,iB=80,60,40,20,0,12,2,6,Q,4,Q,IBQ,40,20,60,iB/,uBE/V,O,0.7, uBE,UBEQ,UCEQ, uCE,4.5,7.5,0.72,0.68, iB,交流负载线,直流负载线,下一页,上一页,=,4.5-7.5,0.72-0.68,= - 75,负号表示uCE与uBE反相位,返回,结论：,uBEQ,uCEQ,iBQ,iCQ,由右图可知 单管共射放大电路 1.交直流并存 2.有电压放大作用 3.有倒相作用,uo,ui,下一页,上一页,返回,3.图解法的步骤,（一）画输出回路的直流负载线 （二）估算 IBQ，确定Q 点，得到 IC
6、Q和 UCEQ （三）画交流负载线 （四）求电压放大倍数,下一页,上一页,返回,Q点过低,1.分析非线性失真 动画,Q,UCEQ,ICQ,截止失真,uCE波形出现 顶部失真,交流负载线,iB,下一页,上一页,三、图解法的应用,返回,ICQ,UCEQ,饱和失真,交流负载线,uCE波形出现底部失真,iB,Q点过高,下一页,上一页,动画3,返回,2.用图解法估算最大输出幅度,Q,iB=0,C,D,E,A,B,Q点应尽量设在 交流负载线上 线段AB的中点,若CD=DE，则,否则,交流负载线,直流负载线,下一页,上一页,返回,适用条件：微小交流工作信号， 三极管工作在线性区 解决问题：处理三极管的非线性
7、问题,等效：从线性电路的三个引出端看进去， 其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。,下一页,上一页,四、等效电路法,返回,下一页,上一页,1、晶体管的直流模型及静态工作点的估算法,返回,下一页,上一页,估算图示电路静态工作点,IB Rb + UBEQ = VCC,ICQ Rc + UCEQ = VCC,解：,返回,2、晶体管共射h参数等效模型,下一页,上一页,全微分,其中,返回,ce,e,b,e,C,U,h,I,h,I,&,&,&,22,21,+,=,共射h参数等效模型,下一页,上一页,h11e ：小信号作用下b-e间的动态电阻 h12e ：内反馈系数 h21e ：晶体管在Q点处的电流放大
8、系数 h22e ：c-e间的动态电导,返回,若RL与rce可比，则分析电路时应考虑 rce,下一页,上一页,3、简化的h参数微变等效模型,返回,4. rbe的近似估算公式,rbe rbb + (1+ ),26,IEQ,其中: rbb是三极管的基区体电阻, 若无特别说明,可认为rbb约为300,26为常温下温度的电压当量单位为mV,下一页,上一页,返回,rbe,ui,iC,ib,uo,ib,e,c,b,Rc,RL,Rb,单管共射放大电路的等效电路,先画出三极管的等效电路，再依次画出放大电路的交流通路,下一页,上一页,五、共射放大电路动态参数的分析,返回,电压放大倍数：,Au=,uo,ui,=,-
9、 ib Rc/ RL,ib rbe,=,rbe,- Rc/ RL,输入电阻：,= Rb/ rbe,输出电阻：,Ro,ui = 0 RL = ,Ri=,ui,ii,uo,io,=,Ro = Rc,下一页,上一页,+,-,rbe,iC,ib,ib,c,b,Rc,RL,Rb,+,-,ui,uo,e,io,ii,uo,rbe,ui,iC,ib,ib,e,c,b,Rc,Rb,io,返回,等效电路法的步骤,确定放大电路的静态工作点Q,(4) 列出电路方程并求解,(3) 画出放大电路的微变等效电路,(2) 求出Q点处的和rbe,下一页,上一页,返回,例 图示放大电路中, = 50 1. 试估算放大电路的静态
10、工作点, 2. 求电压放大倍数, 3. 求输入电阻和输出电阻,下一页,上一页,12V,3K,3K,240,返回,280K,解:直流通路如图所示,IBQRb + UBEQ + IEQ Re = VCC,IBQ =,VCC- UBEQ,Rb+(1+ ) Re,= 0.04mA,ICQ = IBQ = 50 0.04 = 2 mA IEQ,UCEQ =VCC - ICQ Rc - IEQ Re = 12-2 ( 3 + 0.24 ) = 5.52 V,下一页,上一页,返回,rbe rbb +(1+ ),26,IEQ, RL,Au,= -,rbe +(1+ ) Re,= - 1.75,Ri=rbe +
11、(1+ ) Re/ Rb = 36.3K,R0 Rc = 3K,射极电阻Re使电压放大倍数降低,下一页,上一页,iC,ib,+,+,-,-,rbe, ib,uo,e,c,b,Rc,RL,Rb,Re,ui,返回,小结:,图解法,优点: 1. 即能分析静态, 也能分析动态工作情况 2. 直观 形象 3. 适合分析具有特殊输入/输出特性的管子 4. 适合分析工作在大信号状态下的放大电路 缺点: 1. 特性曲线存在误差 2. 作图麻烦,易带来误差 3. 无法分析复杂电路和高频小工作信号,下一页,上一页,返回,微变等效电路法,优点: 1.简单方便 2.适用于分析任何基本工作在线性范 围的简单或复杂的电路 缺点: 1.只能解决交流分量的计算问题 2. 不能分析非线性失真 3. 不能分析最大输出幅度,上一页,返回,