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1、第六讲 放大电路的分析方法一、放大电路的直流通路和交流通路二、图解法三、等效电路法一、放大电路的直流通路和交流通路一、放大电路的直流通路和交流通路1. 直流通路：直流通路： Us=0，保留，保留Rs；电容开路；电容开路； 电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。）。2. 交流通路：交流通路：大容量电容相当于短路；大容量电容相当于短路； 直流电源相当于短路（内阻为直流电源相当于短路（内阻为0）。）。 通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分
2、析，将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。当当VCCUBEQ时，时，已知：已知：VCC12V， Rb600k， Rc3k ， 100。 Q？直流通路直流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路讨论一讨论一画出图示电路的直流通路和交流通路。画出图示电路的直流通路和交流通路。将将uS短路，即为直流通路。短路，即为直流通路。二、二、 放放大电路的分析方大电路的分析方法法 通常，放大通常，放大电路中直流路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，源的作用和交流信号的作用共存，且放大器件本身非且放大器件
3、本身非线性性, 使得使得电路的分析复路的分析复杂化。化。为简化分析，化分析，分成直流通路和交流通路。分成直流通路和交流通路。相相应的，的，对放大放大电路的分析路的分析过程程分分为先先静静态分析分析，后，后动态分析分析.又称直流分析，分析又称直流分析，分析电路在直路在直流流电源源单独作用下的响独作用下的响应，目，目的是根据直流通路，求的是根据直流通路，求Q点点又称交流分析，分析又称交流分析，分析电路在交流路在交流输入信号入信号单独作用下的响独作用下的响应，目的求，目的求交流性能指交流性能指标.以器件的以器件的V-A特性曲特性曲线为基基础，用作，用作图方法确定方法确定Q及部及部分交流指分交流指标
4、将非将非线性器件用其性器件用其线性化等效性化等效电路模型替代，用路模型替代，用线性性电路分析方路分析方法和理法和理论，求解，求解Q点和交流指点和交流指标 2.12.12.12.1 图图图图解法解法解法解法1静静态图解法解法 (1)由输入回路求由输入回路求 IBQBQ 、UBEQBEQ (2)由输出回路求由输出回路求 ICQCQ 、UCEQCEQ斜率斜率斜率斜率2 电路参数路参数对静静态工作点的影响工作点的影响3 动态图解法解法3 动态图解法解法4静静态工作点的工作点的选择与波形失真分析与波形失真分析消除方法：增大消除方法：增大IBQ，即向上平移输入回路负载线。，即向上平移输入回路负载线。截止失
5、真是在输入回路首先产生失真！截止失真是在输入回路首先产生失真！减小减小Rb能消除截止失真吗？能消除截止失真吗？截止失真：因晶体管截止失真：因晶体管进入截止区而引起的入截止区而引起的非非线性失真性失真原因：原因：Q点偏低点偏低4静静态工作点的工作点的选择与波形失真分析与波形失真分析饱和失真：因晶体管和失真：因晶体管进入入饱和区而引起的和区而引起的非非线性失真性失真饱和失真产生于晶体管的输出回路！饱和失真产生于晶体管的输出回路！原因：原因：Q点偏高点偏高消除方法：减小消除方法：减小IBQQ Q偏高（偏高（ICQCQ，IBQBQ偏大）偏大）易产生易产生 Q Q偏低（偏低（ICQCQ，IBQBQ偏小）
6、偏小）易产生易产生 两种失真同时显示两种失真同时显示(当前显示当前显示)V VCE（sat）P65 图图2-2-7 静态工作点对动态状态的影响静态工作点对动态状态的影响Q20iB=0iCvCE直流负载线直流负载线ICEOICQCQ2交流负载线交流负载线V VCEQCEQ2饱和失真饱和失真V VomvCE0icvceICQCQ1(2)(2)静态工作点对动态工作状态的影响静态工作点对动态工作状态的影响截止失真截止失真饱和失真饱和失真V VCEQCEQ1V VCEOibib(2-2-11)不失真条件不失真条件:2.2放大电的基本分析方法放大电的基本分析方法（1）根据输出波形失真推理失真发生在输）根据
7、输出波形失真推理失真发生在输入信号的正半周还是负半周；入信号的正半周还是负半周；（2）此时，若）此时，若iBIBQ，则为饱和失真；，则为饱和失真； 若若iBIBQ，则为截止失真。，则为截止失真。判断失真方法判断失真方法:5最大不失真最大不失真输出出电压的确定的确定形象直观；适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出电压的分析；能够用于大信号分析；不易准确求解；不能求解输入电阻、输出电阻、频带等参数。6图解法的特点Uom=?Q点在什么位置点在什么位置Uom最大？最大？交流负载线应过交流负载线应过Q点，且点，且斜率决定于（斜率决定于（RcRL）直流负载线和交流负载线直流负载线和交流负载线讨论二讨论二
8、1. 在什么参数、如何变化时在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？2. 从输出电压上看，哪个从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪点下最易产生截止失真？哪个个Q点下最易产生饱和失真？哪个点下最易产生饱和失真？哪个Q点下点下Uom最大？最大？3. 设计放大电路时，应根据什么选择设计放大电路时，应根据什么选择VCC？讨论三讨论三2. 空载和带载两种情况下空载和带载两种情况下Uom分别为多少？分别为多少？3. 在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？带上负载后这种失真消除？ 已知已知ICQ2mA，UCES0.
9、7V。 1. 在空载情况下，当输在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？若带负载的情况下呢？三、等效电路法半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。输入回路等效为输入回路等效为恒压源恒压源输出回路等效为电流控制的电流源输出回路等效为电流控制的电流源1. 1. 直流模型：适于直流模型：适于Q Q点的分析点的分析理想二极管理想二极管利用估算法求解静态工作点，实质上利
10、用了直流模型。利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。 混合混合模型：形状像模型：形状像，参数量纲各不相同，参数量纲各不相同结构：结构：由体电阻、结电阻、结电容组成。由体电阻、结电阻、结电容组成。rbb：基区体电阻：基区体电阻rbe：发射结电阻：发射结电阻C：发射结电容：发射结电容re：发射区体电阻：发射区体电阻rbc：集电结电阻：集电结电阻C：集电结电容：集电结电容rc：集电区体电阻：集电区体电阻因多子浓度因多子浓度高而阻值小高而阻值小因面积大而因面积大而阻值小阻值小混合混合模型：模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系 gm为跨导，它不随信号频
11、率为跨导，它不随信号频率的变化而变。的变化而变。为什么引入参数为什么引入参数gm？因在放大区因在放大区iC几乎仅几乎仅决定于决定于iB而阻值大而阻值大因在放大区承受反因在放大区承受反向电压而阻值大向电压而阻值大2. 2. 晶体管的晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）参数等效模型（交流等效模型）在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、为一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。输出回路各为一个端口。在低频、小信号作用下的关系式在低频、小信号作用下的关系式交流等效模型（按式子画模型）交流等效模型（按式子画模型）电阻电阻无量纲无量纲无量纲无量纲电导电导
12、h参数的物理意义参数的物理意义b-e间的间的动态电阻动态电阻内反馈内反馈系数系数电流放大系数电流放大系数c-e间的电导间的电导分清主次，合理近似！什么情况下分清主次，合理近似！什么情况下h12和和h22的作用可忽略不计？的作用可忽略不计？简化的简化的h h参数等效电路交流等效模型参数等效电路交流等效模型查阅手册查阅手册基区体电阻基区体电阻发射结电阻发射结电阻发射区体电阻发射区体电阻数值小可忽略数值小可忽略利用利用PN结的电流方程可求得结的电流方程可求得由由IEQ算出算出在输入特性曲线上，在输入特性曲线上，Q点越高，点越高，rbe越小！越小！3. 放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的放大电路的交流等效电路交流等效电路阻容耦合共射放大电路的动态分析阻容耦合共射放大电路的动态分析讨论四讨论四：基本共射放大电路的静态分析：基本共射放大电路的静态分析QIBQ35AUBEQ0.65V 为什么用为什么用图解法求解图解法求解IBQ和和UBEQ？讨论四讨论四：基本共射放大电路的动态分析：基本共射放大电路的动态分析讨论五讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析：阻容耦合共射放大电路的静态分析为什么可为什么可忽略？忽略？讨论五讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析：阻容耦合共射放大电路的动态分析
