放大電路的分析方法

1、3.3 放大電路的分析方法學(xué)校：丹陽市職教中心 課時(shí)：兩課時(shí) 型式：新授課時(shí)間：2008年6月19日 授課人：譚星祥教學(xué)目標(biāo)：1知識目標(biāo)：通過教學(xué)使學(xué)生掌握放大電路的基本性能，會采用圖解法和估算法對其進(jìn)行分析，為今后學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2情感目標(biāo)：通過學(xué)生預(yù)習(xí)，分組討論，教師講解等方法，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和自信心。3德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生遵守紀(jì)律的習(xí)慣，不怕困難的精神。教學(xué)重點(diǎn)：圖解法分析放大電路的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：用估算法分析放大電路的應(yīng)用。教具：多媒體設(shè)備。教學(xué)過程一、 復(fù)習(xí)提問二、 新課內(nèi)容 圖解法圖解法：利用晶體管特性曲線，通過作圖分析放大器性能。一、用圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)1直流負(fù)載線電路如

2、圖由直流通路得和關(guān)系的方程為 ()根據(jù)式，斜率是。由于是直流負(fù)載電阻，所以直線稱為直流負(fù)載線。2靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析如圖所示，若給定，則曲線與直線的交點(diǎn)，即為靜態(tài)工作點(diǎn)。過點(diǎn)分別作橫軸和縱軸的垂線得對應(yīng)的、。由于晶體管輸出特性是一組曲線，所以，對應(yīng)不同的，靜態(tài)工作點(diǎn)的位置也不同，所對應(yīng)的、也不同。 圖 放大器的輸出回路 圖 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析二、用圖解法分析輸出端帶負(fù)載時(shí)的放大倍數(shù)1交流負(fù)載線電路如圖可見，交流負(fù)載電阻為 ()在圖上過Q點(diǎn)，作斜率為的直線，得交流負(fù)載線。 圖 放大器交流負(fù)載電阻示意圖圖3.3.4放大倍數(shù)的圖解分析2圖解分析如圖所示，根據(jù)的變化范圍和，得到工作點(diǎn)的變化范圍、，可

3、得輸出電壓的動態(tài)范圍，所以輸出電壓的幅值；若輸入信號的幅值為，則放大器的電壓放大倍數(shù) ()三、靜態(tài)工作點(diǎn)與波形失真的圖解如圖所示。1飽和失真如果靜態(tài)工作點(diǎn)接近于，在輸入信號的正半周，管子將進(jìn)入飽和區(qū)，輸出電壓vce波形負(fù)半周被部分削除，產(chǎn)生“飽和失真”。2截止失真如果靜態(tài)工作點(diǎn)接近于，在輸入信號的負(fù)半周，管子將進(jìn)入截止區(qū)，輸出電壓vce波形正半周被部分削除，產(chǎn)生“截止失真”。3非線性失真非線性失真是由于管子工作狀態(tài)進(jìn)入非線性的飽和區(qū)和截止區(qū)而產(chǎn)生的。從圖可見，為了獲得幅度大而不失真的交流輸出信號，放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在負(fù)載線的中點(diǎn)Q處。 估算法估算法：應(yīng)用數(shù)學(xué)方程式通過近似計(jì)算來分析放大器

4、的性能。一、估算靜態(tài)工作點(diǎn)電路如圖所示。 圖 靜態(tài)工作點(diǎn)引起的非線性失真 圖3.3.6 估算靜態(tài)工作點(diǎn)由放大器的直流通路得出估算靜態(tài)工作點(diǎn)的公式：例 ，若晶體管電流放大系數(shù) b = 35，試估算靜態(tài)工作點(diǎn)。圖3.3.7 晶體管的輸入電阻解 二、估算輸入電阻、輸出電阻和放大倍數(shù)1晶體管輸入電阻rbe的估算公式如圖所示，晶體管基極和發(fā)射極之間交流電壓vi與相應(yīng)交流電流ib之比，稱為晶體管的輸入電阻圖3.3.8 交流通路 ()估算公式為 ()rbb是晶體管基區(qū)電阻，在小電流(IEQ約幾毫安)情況下，低頻小功率管約為300 W，因此，在低頻小信號時(shí) ()從式可見，rbe與靜態(tài)電流IEQ有關(guān)，靜態(tài)工作點(diǎn)

5、不同，rbe取值也不同。常用小功率管的rbe約為1kW左右。2放大器的輸入電阻ri和輸出電阻ro(1) 輸入電阻ri圖從放大器輸入端看進(jìn)去的交流等效電阻稱為輸入電阻 ()從圖中可以看出 ()一般，所以 ()ri表示放大器從信號源吸取信號幅度的大小。ri越大，信號源內(nèi)阻損耗越小，放大器得到的有效輸入信號越大。結(jié)論：單級放大器的輸入電阻ri近似等于晶體管的輸入電阻rbe。(2) 輸出電阻ro如圖所示。輸出電阻ro：從放大器輸出端(不包括外接負(fù)載電阻)看進(jìn)去的交流等效電阻。因晶體管輸出端在放大區(qū)呈現(xiàn)近似恒流特性，其動態(tài)電阻很大，所以輸出電阻近似等于集電極電阻。即 ()上式中ro表示放大器帶負(fù)載的能力。輸出電阻越小，輸出信號時(shí)，自身損耗越小，帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。3估算放大倍數(shù)的公式放大器輸出端外接負(fù)載電阻時(shí)，等效負(fù)載電阻，故，即 ()三、小結(jié)1、 圖解法分析放大電路的方法2、 用估算法分析放大電路的方法。四