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1、放大电路分析,3.3 图解分析法,3.3.1 静态工作情况分析 3.3.2 动态工作情况分析,1. 静态和动态,静态 时，放大电路的工作状态，即此时三极管各电极的直流电压和直流电流的数值，在特性曲线上对应为一确定点，也叫Q点。,放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通道和交流通道。,动态 时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。,3.3.1 静态工作情况分析,直流通道 交流通道 直流电源和耦合电容对交流相当于短路,即能通过直流的通道。从C、B、E 向外看，有直流负载电阻， Rc 、Rb 。,能通过交流的电路通道。如从C、 B、E向
2、外看，有等效的交流负载电阻， Rc/RL和偏置电阻Rb 。,若直流电源内阻为零，交流电流流过直 流电源时，没有压降。设C1、 C2 足够大，对 信号而言，其上的交流压降近似为零。在交 流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。,2. 直流通道和交流通道,（1） 近似估算Q点,IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。,根据直流通道可对放大电路的静态进行计算,静态分析有计算法和图解分析法两种：近似估算Q点和用图解法确定Q点,共射极放大电路,放大电路如图所示。已知BJT的 =80， Rb
3、=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求：,（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？,（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）,解：（1）,（2）当Rb=100k时，,静态工作点为Q（40A，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。,其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：,，所以BJT工作在饱和区。,VCE不可能为负值，,此时，Q（120uA，6mA，0V），,例题,1.把电路分成非线性和线性部分2.作出电路非线性部分的V-A特性即三极管输出特性曲线。 3. 由电路线性部分的V-A特性即直流负载线: UCE=VCCI
4、CRc 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可画出直流负载线。 4. 得到Q点的参数IBQ、ICQ和UCEQ。,VCC 、 VCC /Rc,（2）静态工作状态图解分析法,3.3.2 动态情况分析,1. 交流负载线 2. 交流工作状态的图解分析 3. 最大不失真输出幅度 4. 非线性失真,1. 交流负载线,交流负载线确定方法： (1)通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为-1/RL 。,(2) RL= RLRc，是交流负载电阻。,(3) 交流负载线是有交流 输入信号时Q点的运 动轨迹。,(4) 交流负载线与直流 负载线相交Q点。,图 3.3.3 放大电路的动态 工作状态的图解分析,2. 交流
5、工作状态的图解分析,通过图解分析，可得如下结论： (1) vi vBE iB iC vCE vo (2) vo与vi相位相反； (3) 可以测量出放大电路的电压放大倍数； (4) 可以确定最大不失真输出幅度。,(1) vi vBE iB iC vCE vo ,(2) vo与vi相位相反；,(1) 波形的失真,饱和失真:由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为底部失真。,截止失真:由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。,3. 最大不失真输出幅度,注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的
6、表现形式，与NPN管正好相反。AVI3-2.AVI,(2) 放大电路的最大不失真输出幅度,放大电路要想获得大的不失真输出幅度,1.工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位； 2.要有合适的交流负载线。,图 3.3.7 放大器的最大不失真输出幅度（动画3-4）,4. 非线性失真,放大器要求输出信号与输入信号之间是线性关系，不能产生失真。 由于三极管存在非线性，使输出信号产生了非线性失真。 非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比，用D表示，即,4. 图解分析法的适用范围,适用于幅度较大而工作频率不太高的工作情况。,优点： 直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。,缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。,