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1、3.3 放大电路的分析方法,3.3.1 图解法,3.3.2 估算法,3.3 放大电路的分析方法,通常采用图解法和估算法对放大电路的基本性能进行分析。,3.3.1 图解法,图解法：利用晶体管特性曲线，通过作图分析放大器性能。,一、用图解法分析静态工作点,1.直流负载线,图3.3.1 放大器的输出回路,图3.3.2 静态工作点的图解分析,由直流通路得 和 关系的方程为 VCE=VG - ICRC （3.3.1）,根据式3.3.1在图3.3.2晶体管输出特性曲线族上作直线 ，斜率是 。由于 是直流负载电阻，所以直线 称为直流负载线。,2.静态工作点的图解分析,图3.3.2 静态工作点的图解分析,如图
2、 3.3.2 所示，若给定 ，则曲线 与直线 的交点 ，即为静态工作点。过 点分别作横轴和纵轴的垂线得对应的 、 。由于晶体管输出特性是一组曲线，所以，对应不同的 ，静态工作点 的位置也不同，所对应的 、 也不同。,二、用图解法分析输出端带负载时的放大倍数,1.交流负载线,交流通路,交流负载电阻为,过Q点，作斜率 为的直线，得交流负载线 。,2.放大倍数的图解分析,如图3.3.4所示。根据 的变化范围 和 ，得到工作点的变化范围 、 ，可得输出电压的动态范围 。,所以输出电压的幅值 若输入信号的幅值为 ，则放大器的电压放大倍数,三、静态工作点与波形失真的图解,1饱和失真,如果静态工作点接近于
3、，在输入信号的正半周，管子将进入饱和区，输出电压 波形负半周被部分削除，产生“饱和失真”。,2截止失真,如果静态工作点接近于 ，在输入信号的负半周，管子将进入截止区，输出电压 波形正半周被部分削除，产生“截止失真”。,3非线性失真,饱和失真和截止失真统称为非线性失真。是由于管子工作状态进入非线性的饱和区和截止区而产生的。为了获得幅度大而不失真的交流输出信号，放大器的静态工作点应设置在负载线的中点 处。,一、估算静态工作点,3.3.2 估算法,估算法：应用数学方程式通过近似计算来分析放大器的性能。,由放大器的直流通路得出估算静态工作点的公式：,解,例3.3.1 图3.3.6的放大器，设 ， ，,
4、，试估算静态工作点。,，若晶体管电流放大系数,图3.3.6 估算静态工作点,二、估算输入电阻、输出电阻和放大倍数,1.晶体管输入电阻rbe的估算公式,晶体管的输入电阻rbe：晶体管基极和发射极之间交流电压vi与相应交流电流ib之比。,估算公式为：,rbb是晶体管基区电阻，在小电流（IEQ约几毫安）情况下，低频小功率管约为300，因此，在低频小信号时，,从式可见，rbe与静态电流IEQ有关，静态工作点不同，rbe取值也不同。常用小功率管的rbe约为1k左右。,2. 放大器的输入电阻ri和输出电阻ro,（1）输入电阻ri,输入电阻ri：从放大器输入端看 进去的交流等效电阻。,从图中可以看出，,一般 ，所以,图3.3.8放大器的交流通路,ri表示放大器从信号源吸取信号幅度的大小。ri越大，信号源内阻损耗越小，放大器得到的有效输入信号越大。,结论：单级放大器的输入电阻ri近似等于晶体管的输入电阻rbe。,ro表示放大器带负载的能力。输出电阻越小，输出信号时，自身损耗越小，带负载的能力越强。,（2）输出电阻ro,输出电阻ro：从放大器输出端（不包括外接负载电阻）看进去的交流等效电阻。,因晶体管输出端在放大区呈现近似恒流特性，其动态电阻很大，所以输出电阻近似等于集电极电阻。即,图3.3.8 交流通路,3. 估算放大倍数的公式,放大器输出端外接负载电阻 时，等效负载电阻 ，故 ,即,解,
