模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(張鳳凌主編)第七講圖解法與等效電路法

1、河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院圖解法圖解法 在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它元件參數(shù)的情況下，利用作圖的方法對放大電路進行分析的方元件參數(shù)的情況下，利用作圖的方法對放大電路進行分析的方法即為圖解法。法即為圖解法。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 當輸入信號為零時，當輸入信號為零時，在輸入回路中，在輸入回路中，Q點既點既應(yīng)在晶體管的輸入特性應(yīng)在晶體管的輸入特性曲線上，還應(yīng)滿足外電曲線上，還應(yīng)滿足外電路的回路方程：路的回路方程：bBRiVuCCBE 靜態(tài)工作點的分析靜態(tài)工作點的分析內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧 在輸出回路中，在輸

2、出回路中，Q點點既應(yīng)在既應(yīng)在IB=IBQ的那條輸出的那條輸出特性曲線上，還應(yīng)滿足特性曲線上，還應(yīng)滿足外電路的回路方程：外電路的回路方程：cCRiVuCCCE內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧Q Q點合適時，電路正常放大。點合適時，電路正常放大。 若輸入為正弦波，若輸入為正弦波，u ubebe為正弦波為正弦波,i,ib b 為正弦波為正弦波, i, ic c隨基極隨基極電流電流i ib b 按按 倍變化倍變化, ,且且i ic c 和和u ucece將沿輸出回路交流負載線在將沿輸出回路交流負載線在Q Q 點附近變化點附近變化, , 當當i ic c 增大時增大時,u,ucece減小減小; ;當當i ic c 減小

3、時減小時,u,ucece增大增大, ,管管壓降壓降u ucece ( (輸出電壓輸出電壓u uo o) )與與u ui i 相位相反。相位相反。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧1)1)截止失真。靜態(tài)工作點設(shè)置偏低截止失真。靜態(tài)工作點設(shè)置偏低(Q (Q 點靠近截止區(qū)點靠近截止區(qū)) )。 對于對于NPN NPN 管的共射放大電路管的共射放大電路, ,當發(fā)生截止失真時當發(fā)生截止失真時, ,其輸出其輸出電壓電壓u uo o (u (ucece) )波形頂部出現(xiàn)失真波形頂部出現(xiàn)失真, ,因此截止失真又稱為頂部失因此截止失真又稱為頂部失真。真。消除方法：通過增大電源電壓或減小消除方法：通過增大電源電壓或減小Rb等措施增大

4、等措施增大IBQ。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧2)2)飽和失真。靜態(tài)工作點設(shè)置偏高飽和失真。靜態(tài)工作點設(shè)置偏高(Q (Q 點靠近飽和區(qū)點靠近飽和區(qū)) )。 對于對于NPNNPN管的共射放大電路管的共射放大電路, ,當發(fā)生飽和失真時當發(fā)生飽和失真時, ,輸出電壓輸出電壓波形的底部出現(xiàn)失真波形的底部出現(xiàn)失真, ,因此飽和失真又稱為底部失真。因此飽和失真又稱為底部失真。l消除方法：可采取增大消除方法：可采取增大Rb，減小減小Rc，減小，減小等措施消除飽和等措施消除飽和失真。失真。(3)(3)求解最大不失真輸出電壓。求解最大不失真輸出電壓。最大不失真輸出電峰值最大不失真輸出電峰值UOM)/(CLCQRRI)UU(

5、CESCEQ二者中較小的數(shù)值二者中較小的數(shù)值有效值有效值:2UUOMom 優(yōu)點：能夠直觀形象地反映晶體管的工作情況優(yōu)點：能夠直觀形象地反映晶體管的工作情況, , 缺點：分析過程比較繁瑣缺點：分析過程比較繁瑣, ,進行定量分析時誤差較大。進行定量分析時誤差較大。 因此圖解法多用于分析因此圖解法多用于分析Q Q點的位置、非線性失真情況和點的位置、非線性失真情況和最大不失真輸出電壓等。最大不失真輸出電壓等。2.3.2 等效電路法等效電路法(1)(1)利用估算法求利用估算法求Q Q點，并判斷點，并判斷Q Q點是否合適。點是否合適。(2)(2)畫出放大電路的交流等效電路。畫出放大電路的交流等效電路。 畫

6、出放大電路的畫出放大電路的交流通路交流通路，用晶體管的微變，用晶體管的微變等效電路模型取代晶體管便可得到放大電路的等效電路模型取代晶體管便可得到放大電路的交交流等效電路流等效電路。(3)(3)利用交流等效電路求解交流參數(shù)。利用交流等效電路求解交流參數(shù)。例例1 電路如圖所示電路如圖所示已知已知VCC=12V，Rb=510k，RC=3k；晶體管的；晶體管的rbb=150，=80，導(dǎo)通時的，導(dǎo)通時的UBEQ=0.7V；RL=3 k ，Rs=2k。 （1）求出求出Q點；點；（2）畫出交流等效電路；）畫出交流等效電路；（3）求出電路的）求出電路的Au、Ri和和Ro和和Aus。解解: (1)首先求出首先求

7、出Q點和點和rbeAmAmARUVIbBEQCCBQ2 .22022.05107 .012mA77.1)022.080mAIIBQCQ（V69.6V)377.112(cCQCCCEQRIVUUCEQ大于大于UBEQ，說明，說明Q點在晶體管的放大區(qū)。點在晶體管的放大區(qū)。k33.11325)77.12680150(CQTIUrrbbbe (2)畫出交流等效電路畫出交流等效電路berRUUALiouberIUbi)/()/(LcbLccoRRIRRIU)/(LcLRRR 9033. 13/380uA (3)求解動態(tài)參數(shù)求解動態(tài)參數(shù)berRIURbiii/k33.1k)33.1/510(iR輸入電阻與信號源內(nèi)阻無關(guān)輸入電阻與信號源內(nèi)阻無關(guān) 在分析電子電路的輸出電阻時在分析電子電路的輸出電阻時,可令信號源電壓可令信號源電壓Us=0,但應(yīng)保但應(yīng)保留其內(nèi)阻留其內(nèi)阻Rs;然后在輸出端外加正弦波測試信號然后在輸出端外加正弦波測試信號Uo,則在輸出端則在輸出端得到電流得到電流Io。k3