基本放大电路图解法课件.pptx

1、2.3 放大电路的分析方法重点：图解法/等效电路分析法。难点：1.静态工作点计算 2.图解法做图及意义 3.等效电路模型 4.放大电路性能计算重点难点第1页/共29页静态分析：输入信号为零（ui=0 或 ii=0）时，放大电路的稳态工作状态，也称直流工作状态。用于静态工作点计算、波形分析（是否失真）。动态分析：输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。用于分析放大倍数A,输入输出电阻ri,ro等参数。“先静后动”分析思路第2页/共29页放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真分析方法适用不同范围第3页/共29页2.3.1 直流通路与交流通路原 理：信

2、号分解：直流+交流线性系统：叠加性放大电路中交、直流信号是并存。可否分开研究？直流通路：在直流电源作用下，直流电流所流经的路径。如何简化（等效原则）？交流通路：在输入信号作用下，交流电流所流经的路径。如何简化（等效原则）？共射极放大电路特性曲线分段线性化问题！第4页/共29页电 容：视为开路电 感：视为短路信号源：视为短路，保留内阻。直流、交流通路等效原则直流通路：电 容：大电容视为短路（如耦合电容）电感：不能忽略直流电源：视为短路，忽略其内阻。交流通路：Cj1Lj 共射极放大电路等效（简化）本质：第5页/共29页（a）直流通路（b）交流通路基本共射放大电路的直流/交流通路第6页/共29页直接

3、耦合共射放大电路的直流/交流通路(考虑信号源内阻、负载，影响工作点Q)直流通路交流通路直接耦合共射放大电路第7页/共29页阻容耦合共射放大电路的交流/直流通路 直流通路交流通路 阻容耦合共射极放大电路第8页/共29页2.3.2 图解法通过实验得到三极管输入输出特性曲线。在曲线上做图分析：输入、输出信号波形；放大倍数；但是：输入输出电阻、频率特性等难以分析第9页/共29页图解法步骤：先静后动（输入输出特性曲线已知）1.输入曲线上做输入回路负载线Q点2.输出曲线上做输出回路负载线3.给定输入得到输出波形4.分析：波形非线性分析、放大倍数等静态分析直流等效动态分析交流等效0 (a)输入回路 (b)输

4、出回路uCEiCQICQUCCuBEiB0uBEtiBt0iCt0tQQQQQIBQUBEQuCEUCEQ直流负载线交流负载线00第10页/共29页QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA Q ICQ VCEQ vCE/V iC/mA vCE/V iC/mA t t 图解法波形iBiCvovBEvCE信号通路：vi分析思路：1.2.vo 与vi 相位相反（反相电压放大器）；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信号幅度。QQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060 Q Q Q ICQ VCEQ vCE/V iC/mA

5、 vCE/V iC/mA t t 20uA 40uA 60uA 理解直流偏置的重要性！第11页/共29页 输入回路输出回路一、静态工作点分析 基本共射电路bBBBBERiVucCCCCERiVu 输入回路：输出回路：思 路：特性曲线+回路方程斜率：/Rb斜率：/Rc第12页/共29页 输入回路输出回路二、电压放大倍数分析 基本共射电路bBIBBBERiuVuICEuuuA 输入回路：放大倍数：思 路：输入输出ICEuuuA第13页/共29页几种常见非线性失真：1.工作点不合适引起的失真2.输入信号幅度过大引起3.放大区本身非线性（输入非线性/放大倍数等）三、非线性失真分析（定性分析）思 路：特

6、性曲线已知，给定输入画出输出波形分析第14页/共29页非失真波形（线性放大原理）第15页/共29页QQ交流负载线iCtOiCiBuCEuCEt交流负载线iCiCiBOtuCEuCEO(a)截止失真(b)饱和失真tICQiCOOuCEUCEQICQiCuCEUCEQO1.工作点不合适引起的失真工作点过低截止失真工作点过高饱和失真第16页/共29页截止失真负半周进入截止区静态工作点过低截止失真(b)截止失真0uCEiCQICQiCt0tQQUCEQ0uCE进入截止区进入截止区进入截止区第17页/共29页饱和失真正半周进入饱和区静态工作点过高饱和失真(a)饱和失真0uCEiCQICQiCt0tQQu

7、CEUCEQ0进入饱和区进入饱和区进入饱和区第18页/共29页会不会同时引起饱和失真和截止失真？何种情况下？（同时进入饱和和截止区）饱和失真和截止失真实际采集失真波形第19页/共29页饱和失真和截止失真是其特例！（如何理解？）iBIBOQuiib(a)因输入特性弯曲引起的失真uBEiCicICQQUCEQuceUCCuCEOIBQib(b)输出曲线簇上疏下密引起的失真iCICQicQOUCEQuceUCCuCEibIBQ(c)输出曲线簇上密下疏引起的失真2.特性曲线非线性引起失真（了解，不要求）上疏下密上密下疏三极管特性曲线的非线性引起的失真输入非线性第20页/共29页3.最大不失真电压时的工

8、作点2CESCCUV工作点选取：（Q点位于负载线中点）第21页/共29页4.最大不失真电压直流负载线：斜率：/Rc交流负载线：斜率:/RL第22页/共29页如何避免饱和失真和截止失真？选用线性好的管子增加VCC（受限）正确设置工作点（中心）第23页/共29页四、直流负载线与交流负载线（斜率不同）cCCCCERiVU 直流负载：交流负载：)/(LcCCCCERRiVu(a)(b)iC/mAQ交流负载线4202468QQ uCE/V直流负载线504030IBQ20 A100Rc UCCC2RLRbC1uiuoV第24页/共29页1、输入输出特性曲线必须已知2、适合定性分析，定量分析误差大3、无法反

9、映信号频率的影响（高频）4、适合低频大信号（尤其是非线性分析）五、图解法适用范围第25页/共29页电路参数对静态工作点的影响RB的影响iCNORb RbQ2QQ1Rb RbIBQ2IBQIBQ1MuCEiCNOQ1QQ2Rc RcMuCERc Rc(b)Rc变化对Q点的影响(a)Rb变化对Q点的影响iCNOQ2Q1MuCEQUCC UCCUCC UCC(c)UCC变化对Q点的影响212IBQ121RC的影响VCC的影响 共射极放大电路注：一般通过RB改变工作点第26页/共29页例题2.3.1：工作点Q变化如何造成？有何影响？Q1Q2：IB不变，斜率增加，VCC不变，RC减小。Q2Q3：IB增加，斜率不变，RB减小，RC不变。Q3Q4：IB不变，斜率不变，VCC增加，RC不变。最大不失真电压？（哪个最优？）思路：IB决定于输入回路1/RC决定负载斜率VCC是负载线与横轴交点 共射极放大电路VcCVcc/Rc-1/Rc第27页/共29页 作业P128作业：2.32.42.11练习：2.62.82.9第28页/共29页感谢您的欣赏第29页/共29页