第2章 基本放大電路(3) - 副本

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)河北科技大學(xué)信息學(xué)院基礎(chǔ)部第七次課常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路：信號源與電路、電路與負載直接相連?；倦娐返母倪M：a)電源合并；b)電源用電位表示。內(nèi)容回顧2.阻容耦合共射放大電路

1）電路：

C1、C2為耦合電容。在電路中起連接作用，通交流、阻直流，提高電路的放大能力。波形分析與前面一樣，只是更明顯輸入、輸出均為交流信號。內(nèi)容回顧放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計算機仿真

分析放大電路就是在理解放大電路工作原理的基礎(chǔ)上求靜態(tài)工作點和各項動態(tài)參數(shù)?！?.3放大電路的分析方法內(nèi)容回顧畫交、直流通路基本思想對于放大電路的直流通路：將放大電路中

1）電容視為開路；

2）電感線圈視為短路（即忽略線圈電阻）；

3）信號源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。對于放大電路的交流通路：將放大電路中

1）容量大的電容（如耦合電容）視為短路；

2）無內(nèi)阻的直流電源（如+VCC）視為短路。內(nèi)容回顧圖解法的應(yīng)用

1）計算靜態(tài)工作點（靜態(tài)分析）。

2）計算電壓放大倍數(shù)（動態(tài)參數(shù)的分析）。

3）分析放大電路的非線性失真。

4）分析電路參數(shù)放大電路的影響。

5）分析放大電路最大輸出電壓。內(nèi)容回顧利用作圖法確定Q的方法步驟：1、畫出晶體管的輸入、輸出特性曲線;2、根據(jù)輸入回路得到輸入回路負載線確定IBQ；3、根據(jù)輸出回路得到輸出回路負載線確定Q。內(nèi)容回顧典型放大電路放大倍數(shù)的分析1、引起放大電路非線性失真的原因：

1）晶體管特性的非線性；

2）Q點的位置不合適：

Q點偏低或

Q點偏高；

3）輸入信號太大。

————均可以引起非線性失真三、分析放大電路的非線性失真Q點偏低產(chǎn)生非線性失真-------截止失真（對于uo

頂部平頂失真）Q點偏高產(chǎn)生的非線性失真-------飽和失真（對于uo底部平頂失真）？思考：

Q點合適，如果輸入信號過大，會發(fā)生什么現(xiàn)象？2、非線性失真的類型：1）Q點偏低引起的截止失真；2）Q點偏高引起的飽和失真；3）輸入信號過大引起的雙失真。3、避免晶體管放大電路產(chǎn)生非線性失真采取的手段：

1）選擇線性好的晶體管；

2）選擇放大電路合適的Q;3）輸入信號不能太大，放大電路放大的是小信號。根據(jù)基本放大電路Q的估算：四、分析電路參數(shù)對放大電路Q的影響。電路參數(shù)：Rb

、Rc、Vcc

、VBB，晶體管參數(shù)：UBE、β

1、Rb對放大電路Q的影響—Rb增大Q沿曲線向下移

—輸入負載線斜率減小。RbQQRb對放大電路Q的影響—在輸出負載線：

Rb增大Q沿負載線向下移。RbQQ2、RC對放大電路Q的影響—RC增大Q沿輸出特性曲線線向左移(負載線斜率變?。cQQ3、VCC對放大電路Q的影響—VCC增大Q沿輸出特性曲線線向左移(負載線斜率不變）。VccQQ總結(jié)：

1、Rb

(

Rc

、VCC不變）的變化在負載線上表現(xiàn)為：

Rb增大Q沿負載線向下移，Rb減小Q沿負載線向上移。——Rb的大小決定Q對應(yīng)的特性曲線。

Rc

、VCC不變——負載線的斜率及與橫軸的交點位置不變?？偨Y(jié)：

2、Rc

(

Rb

、VCC不變）的變化在負載線上表現(xiàn)為：Rc增大負載線的斜率減小，Rc減小負載線的斜率增大?！猂C的大小決定負載線斜率的大小。

Rb、VCC不變——Q對應(yīng)的輸出特性曲線及負載線與橫軸的交點位置不變?？偨Y(jié)：

3、VCC(Rc

、Rb不變）的變化在負載線上表現(xiàn)為：VCC增大Q沿輸出特性曲線線向右移(負載線斜率不變，即負載線平移）?！猇CC的大小決定負載線與橫軸的交點位置。

Rb

、Rc不變——Q對應(yīng)的輸出特性曲線及負載線的斜率不變。五、分析放大電路最大輸出電壓：最大輸出電壓的值為VCC-UCEQ和UCEQ-UCES中較小的。圖解法的特點：直觀形象，可以分析Q點位置是否合適分析非線性失真。依賴于特性曲線；易產(chǎn)生測量誤差；不適于頻率較高的情況；較復(fù)雜的電路無法分析；【例】用圖解法分析帶負載電阻RL的阻容共射電路靜態(tài)和動態(tài)指標。已知UBEQ，

IBQ用估算法得到1、用圖解法分析電路Q1.靜態(tài)工作點Q一、靜態(tài)工作點的分析（ui=0）iCuCEVCCiBiBEQibtuit2、用圖解法分析電路動態(tài)指標—輸入端的信號只考慮交流信號時，輸出回路的外電路特性稱為交流負載線。3、用圖解法分析電路動態(tài)指標—輸出端的信號控制情況一、靜態(tài)工作點的分析（ui=0）iCuCEVCC直流負載線交流負載線最大輸出電壓的值為和UCEQ-UCES中較小的。動態(tài)工作點在Q點附近沿交流負載線移動??！圖解分析法的解題步驟：1.認為UBEQ已知，用估算法求出IBQ2.由直流通路畫出輸出回路直流負載線，確定ICQ和UCEQ3.由交流通路畫出輸出回路交流負載線，確定動態(tài)指標。請注意

直耦共射電路的直流和交流負載線重合；阻容共射電路交流負載線比直流負載線陡，當負載電阻RL開路時，兩負載線重合。小結(jié)基本要求：

1、掌握直流、交流通路的畫法；

2、了解圖解法分析電路的方法，會分析失真和求最大輸出電壓。作業(yè)P138習(xí)題2.2(a)(b)2.4（有效值=最大值/）

從晶體管的輸入、輸出特性曲線可以看出，晶體管各極電壓、電流關(guān)系呈非線性關(guān)系，所以晶體管為非線性元件。給分析晶體管的工作情況造成了一定難度，增加了一定的復(fù)雜性。但在一定條件下（ui為低頻小信號時），可以將晶體管等效成線性元件，建立線性模型。這樣使問題簡單化。2.3.3等效電路法一、晶體管的直流模型(了解內(nèi)容)晶體管的直流模型:僅適用于晶體管工作在放大狀態(tài).當放大電路工作在靜態(tài)時，晶體管的b-e間UbeQ為一固定電壓值，于是b-e間等效為恒壓源Uon，同時加一個PN結(jié)確定IBQ的方向。而ICQ=βIBQ,與UCEQ無關(guān)，所以Tc-e間用一受控恒流源來等效，并用一個PN結(jié)確定ICQ的方向。于是得到晶體管的直流模型：注意：要求用估算法計算靜態(tài)工作點。1.畫出直流通路；2.用晶體管直流模型代替晶體管；3.得到等效電路，計算靜態(tài)工作點。放大電路的直流等效電路**二、晶體管共射h參數(shù)等效模型在共射放大電路中,低頻小信號作用時,可以將晶體管看成一個線性雙口網(wǎng)絡(luò),利用網(wǎng)絡(luò)的h參數(shù)來表示輸入、輸出的電壓與電流的相互關(guān)系，便可得出等效電路，稱為共射h參數(shù)等效模型。這個模型是在小信號作用下的等效電路，所以只能用于放大電路動態(tài)小信號參數(shù)的分析。也稱微變等效電路法。1.輸入回路:當輸入信號很小時，輸入特性曲線在小范圍內(nèi)近似直線。iBuBE

uBE

iB對輸入的小交流信號而言，三極管b—e間相當于電阻rbe。

rbe是動態(tài)電阻，與Q的位置有關(guān)，是Q切線斜率的倒數(shù)。rbb

‘的量級一般為100~300歐，可取200或300歐。IE為Q的發(fā)射極電流。對于小功率三極管：2.輸出回路iCuCE近似平行

iC輸出端相當于一個受ib

控制的電流源。**3、晶體管的微變等效模型：

Tb-e間用一等效電阻rbe來表示（rbe為動態(tài)電阻）；

Tc-e間用一受控恒流源來表示。ubeibuceicrbeibibbcecbe微變等效電路模型僅對變化量而言的；2.h參數(shù)與Q有關(guān)。非常重要！icubeuce三、放大電路的微變等效電路畫出放大電路的交流通道Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL交流通路RbRCRLuiuo常用有效值表示將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:四、共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析在放大電路的交流通路中，用晶體管的h參數(shù)等效模型取代電路中的晶體管便可得到放大電路的交流等效電路。1.電壓放大倍數(shù)的計算——體現(xiàn)電路的放大能力。注意：負號表示輸入和輸出電壓相位相反。Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL2.輸入電阻的計算輸入電阻指的是向放大電路輸入端看進去的等效電阻。輸入電阻的定義：Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，對信號源的影響程度也越小。Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL3.輸出電阻的計算對于負載而言，放大電路相當于信號源，從放大電路輸出端看進去的等效電阻即輸出電阻。輸出電阻體現(xiàn)了放大電路帶負載能力。1）輸出電阻Ro計算：注意：輸出電阻與負載無關(guān)。從放大電路的輸出端看進去的電阻。所以：2）用加壓求流法求輸出電阻：rbeRbRC00

利用加壓求流法求電路的輸出電阻，令信號源電壓Us=0,但保留其內(nèi)阻Rs。然后在輸出端加一正弦測試信號Uo，于是產(chǎn)生一動態(tài)電流Io，則有說明：雖然利用h參數(shù)等效模型分析的是動態(tài)參數(shù)，但是由于rbe與Q點緊密相關(guān)，而且只有在Q點合適時動態(tài)分析才有意義，所以對放大電路進行分析時，總是遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則，也只有Q點合適才可進行動態(tài)分析。例:電路如圖所示已知VCC=12V，Rb=510kΩ，

RC=3kΩ；晶體管的rbb’=150Ω，β=80，導(dǎo)通時的UBEQ=0.7V；

RL=3