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1、 2.4 BJT简化直流模型及工作状态分析简化直流模型及工作状态分析vBJT是一种复杂的非线性器件是一种复杂的非线性器件v三种截然不同的工作状态：三种截然不同的工作状态： 放大放大-模拟放大电路模拟放大电路 截止截止-数字电路数字电路 饱和饱和-数字电路数字电路v工作状态的分析方法工作状态的分析方法 图形分析法图形分析法输入和输出特性曲线及负载线输入和输出特性曲线及负载线（见第（见第3章）章） 模型分析法模型分析法BJT的直流模型的直流模型静态工作点静态工作点-由外电路偏置的晶体管，其各由外电路偏置的晶体管，其各极直流电流和极间电压将对应于伏安特性曲线极直流电流和极间电压将对应于伏安特性曲线上
2、的一个点。上的一个点。简称简称Q点。点。2.4.1 BJT的简化直流模型的简化直流模型输入、输输入、输出特性曲出特性曲线线简化的简化的输入、输入、输出特输出特性曲线性曲线线性化线性化简化的直简化的直流模型流模型模型化模型化 图图2-9 晶体管伏安特性曲线的折线近似晶体管伏安特性曲线的折线近似截止状态模型截止状态模型放大状态模型放大状态模型饱和状态模型饱和状态模型特点：特点：三个电极间均开三个电极间均开路。路。模型：模型：条件：条件：e结反偏，结反偏，c结也反偏时，晶体管处于截止状态。结也反偏时，晶体管处于截止状态。 图图2-10 截止状态模型截止状态模型1.截止状态模型截止状态模型控制的电流源
3、控制的电流源条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置特点：当外电路使特点：当外电路使e结正偏而导通时，结正偏而导通时，相当于相当于b、e极间接有一个恒压源极间接有一个恒压源c、e极间接有一个受极间接有一个受2.放大状态模型放大状态模型模型：模型：3.饱和状态模型饱和状态模型条件：条件：e结正偏，结正偏，c结正偏。结正偏。特点：特点：c结零偏时，即结零偏时，即 ，临界饱和，临界饱和.压降压降 c结正偏时，结正偏时，BJT处于深度饱和状态，此时饱和压降处于深度饱和状态，此时饱和压降 对于对于NPN管，由于管，由于 则则B极电位最高；极电位最高； 对于对于PNP管，由
4、于管，由于 则则B极电位最低。极电位最低。 模型模型：2.4.2 BJT工作状态分析工作状态分析BJT的工作状态的分析方法：的工作状态的分析方法：发射结发射结导通导通截止截止截止状态截止状态放大状态放大状态饱和状态饱和状态临界饱和假定临界饱和假定法法放大状态假定放大状态假定法法v假定放大状态法假定放大状态法 假定假定BJT处于放大状态处于放大状态计算计算VCE VCB集电结反偏集电结反偏集电结正偏集电结正偏放大状态放大状态饱和状态饱和状态v临界饱和法临界饱和法 假定假定BJT处于临界饱和状态处于临界饱和状态计算临界饱和电流计算临界饱和电流ICS和和IBSIBIBS放大状态放大状态饱和状态饱和状
5、态IB=IBS临界饱和状态临界饱和状态 放大电路小信号运用放大电路小信号运用时，在静态工作点附近的时，在静态工作点附近的小范围内，特性曲线的非小范围内，特性曲线的非线性可忽略不计，近似用线性可忽略不计，近似用一段直线来代替，从而获一段直线来代替，从而获得一线性化的电路模型，得一线性化的电路模型，即小信号（或微变）电路即小信号（或微变）电路模型。模型。2.5 BJT2.5 BJT交流小信号模型交流小信号模型2.5 BJT交流小信号模型交流小信号模型 v建立建立BJT交流小信号模型的意义交流小信号模型的意义 BJT是非线性器件是非线性器件线性器件线性器件非线性电路非线性电路线性电路线性电路线性化线
6、性化线性化线性化静态工作点静态工作点附近附近 混合混合型电路模型的引出型电路模型的引出基区体电阻基区体电阻基区复合电阻基区复合电阻与电容与电容集电结电阻与电容集电结电阻与电容反映三极管正向受反映三极管正向受控作用的电流源控作用的电流源由基区宽度调制效由基区宽度调制效应引起的输出电阻应引起的输出电阻ibicbcerbb rb ecb ecb crb cb rce ib 混合混合型小信号电路模型型小信号电路模型 若忽略若忽略rb c影响，整理即可得出混影响，整理即可得出混电路模型。电路模型。rb ercecb ccb erbb bceb ibic 电路低频工作时，可忽略结电容影响，因此低频电路低频
7、工作时，可忽略结电容影响，因此低频混混电路模型简化为：电路模型简化为：rb ercerbb bceb ibic ib ib 简化的低频电路模型简化的低频电路模型cbeTiCiBrbebceibic= ib13、在在稳稳压压电电路路中中，如如何何保保证证稳稳压压二二极管正常工作？极管正常工作？13、在在稳稳压压电电路路中中，如如何何保保证证稳稳压压二二极极管正常工作？管正常工作？合合理理选选取取限限流流电电阻阻，才才能能保保证证稳稳压压管管正正常常工工作作，IZmin IZ IZmax，输输入入电电压压必必须大于反向击穿电压须大于反向击穿电压14、杂质半导体分为（、杂质半导体分为（ ）型和（）型
8、和（ ）型。自由电子是（）型。自由电子是（ ）型半导体中的多子。空穴是（）型半导体中的多子。空穴是（ ）型半导体中的少子。）型半导体中的少子。1515、普通硅二极管的导通电压的典型值大约为（、普通硅二极管的导通电压的典型值大约为（ ）V V，而锗二极管的导通电压的典型值大约为（，而锗二极管的导通电压的典型值大约为（ ）V V。1616、晶体管工作在放大区时，、晶体管工作在放大区时，b-eb-e极间为（极间为（ ）偏置；）偏置；工作在饱和区时，工作在饱和区时， b-eb-e极间为（极间为（ ）偏置；）偏置； b-cb-c极间为极间为（ ）偏置；）偏置；1717、 与与 的关系（的关系（ ).).
9、共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数18. 当输入信号频率增加到使双极型晶体管的当输入信号频率增加到使双极型晶体管的|下降为下降为1时，该时，该频率称为晶体管的频率称为晶体管的_ 频率。频率。14、杂质半导体分为（、杂质半导体分为（ ）型和（）型和（ ）型。自由电子是）型。自由电子是（ ）型半导体中的多子。空穴是（）型半导体中的多子。空穴是（ ）型半导体中的）型半导体中的少子。少子。1515、普通硅二极管的导通电压的典型值大约为（）、普通硅二极管的导通电压的典型值大约为（）V V，而锗二极管的导通电压的典型值大约为（），而锗二极管的导通电压的典型值大
10、约为（）V V。1616、晶体管工作在放大区时，、晶体管工作在放大区时，b-eb-e极间为（极间为（正向正向）偏置；）偏置；b-c极间为（极间为（反向反向 ）偏置；）偏置；工作在饱和区时，工作在饱和区时， b-eb-e极间为极间为（正向正向）偏置；）偏置； b-cb-c极间为（极间为（正向正向）偏置；）偏置；1717、 与与 的关系（的关系（ ).).共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数18. 当输入信号频率增加到使双极型晶体管的当输入信号频率增加到使双极型晶体管的|下降为下降为1时，该时，该频率称为晶体管的频率称为晶体管的_特征特征_ 频率。频率。
11、 用小信号模型分析共射极基本放大电路用小信号模型分析共射极基本放大电路 . .交流等效电路的画法交流等效电路的画法: : a. a.放大电路中输入、输出电容短接把直流电放大电路中输入、输出电容短接把直流电 源短接源短接; ; b.b.用简化的三极管低频等效电路代替三极管用简化的三极管低频等效电路代替三极管; ; c. c.保证原电路中各元件连接不变保证原电路中各元件连接不变; ; d.d.正确标示放大电路的输入和输出正确标示放大电路的输入和输出. .第第3章章晶体管放大电路基础（全书重点）晶体管放大电路基础（全书重点）3.1 3.1 放大电路的工作原理及分析方法放大电路的工作原理及分析方法3.
12、2 BJT3.2 BJT偏置电路偏置电路（直流通路：提供合适的静态工作点（直流通路：提供合适的静态工作点Q Q 点，保证点，保证BJTBJT发射结正发射结正偏，集电结反偏，放大信号始终处在放大工作区，避免出现截偏，集电结反偏，放大信号始终处在放大工作区，避免出现截止及饱和失真。介绍固定基流电路，止及饱和失真。介绍固定基流电路， 基极分压射极偏置电路）基极分压射极偏置电路）第三章第三章晶体管放大电路基础晶体管放大电路基础(全书重点）全书重点）3.3 3.3 放大电路的技术指标及基本放大电路放大电路的技术指标及基本放大电路本节讨论小信号放大器的基本指标本节讨论小信号放大器的基本指标: :电压放大倍
13、数（电压增益），源电压放大倍数（电压增益），源电压放电压放大倍数（源电压增益），交流大倍数（源电压增益），交流输入电阻，交流输出电阻，功率增益等；输入电阻，交流输出电阻，功率增益等；第第5章将讨论放大器的上，下限频率，通频带，频率失真等频率指标；章将讨论放大器的上，下限频率，通频带，频率失真等频率指标；第第6 6章将讨论大信号放大器的非线性失真，输出功率和效率等指标；章将讨论大信号放大器的非线性失真，输出功率和效率等指标；基本放大电路：共射，共基，共集。基本放大电路：共射，共基，共集。3.4 3.4 多极放大电路（自学）多极放大电路（自学）3.1放大电路的工作原理及分析方法放大电路的工作原理及
14、分析方法1放大的概念放大的概念所谓所谓所谓所谓“ “放大放大放大放大” ”，是指将一个微弱的交流小信号（叠加，是指将一个微弱的交流小信号（叠加，是指将一个微弱的交流小信号（叠加，是指将一个微弱的交流小信号（叠加在直流工作点上），通过一个装置（核心为三极管在直流工作点上），通过一个装置（核心为三极管在直流工作点上），通过一个装置（核心为三极管在直流工作点上），通过一个装置（核心为三极管/ /场效应场效应场效应场效应管），得到一个波形相似（不失真）、但幅值却大很多的管），得到一个波形相似（不失真）、但幅值却大很多的管），得到一个波形相似（不失真）、但幅值却大很多的管），得到一个波形相似（不失真）、
15、但幅值却大很多的交流大信号的输出。这个装置通常就是晶体管交流大信号的输出。这个装置通常就是晶体管交流大信号的输出。这个装置通常就是晶体管交流大信号的输出。这个装置通常就是晶体管/ /场效应管放场效应管放场效应管放场效应管放大电路。大电路。大电路。大电路。因此，放大作用的实质是晶体管的电流、电压或功率因此，放大作用的实质是晶体管的电流、电压或功率因此，放大作用的实质是晶体管的电流、电压或功率因此，放大作用的实质是晶体管的电流、电压或功率的控制作用。的控制作用。的控制作用。的控制作用。电压放大电路可以用有输入口和输出口的双端口网络电压放大电路可以用有输入口和输出口的双端口网络表示，如图：表示，如图
16、：uiuoAu1放放大大电电路路主主要要利利用用三三极极管管或或场场效效应应管管的的控控制制作作用用放放大大微微弱弱信信号号，输输出出信信号号在在电电压压或或电电流流的的幅幅度度上上得得到到了了放放大大，输出信号的能量得到了加强。输出信号的能量得到了加强。基本放大电路基本放大电路:一般是指由一个三极管一般是指由一个三极管或场效应管（第或场效应管（第四章介绍）四章介绍）组成的放大电路，可以将基本放大电路看成一组成的放大电路，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。个双端口网络。2输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信
17、号能量，提供给负载。过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。3. 3. 晶体管为耗能元件。晶体管为耗能元件。晶体管为耗能元件。晶体管为耗能元件。2 2 放大器的组成原则：放大器的组成原则： 直流偏置电路（即直流通路）要保证器件工作直流偏置电路（即直流通路）要保证器件工作 在放大模式。在放大模式。 交流通路要保证信号能正常传输，即有输入信交流通路要保证信号能正常传输，即有输入信 号号ui时，应有时，应有uo输出。输出。 2 2 放大器的组成原则：放大器的组成原则： 判判断断一一个个电电路路是是否否具具有有放放大大作作用用，关关键键就就是是看看它它的的直直流流通通路路与与交交流流通通路路是
18、是否否合合理理。若若有有任任何何一一部部分分不合理，则该电路就不具有放大作用。不合理，则该电路就不具有放大作用。 元件参数的选择要保证信号能不失真地放大。元件参数的选择要保证信号能不失真地放大。 即电路需提供合适的即电路需提供合适的Q点和适合的放大倍数。点和适合的放大倍数。 基本基本放大电路的组成放大电路的组成VCCRcui+-uo+-RbVBB简化：简化：1.两个电源用一个两个电源用一个VCC，去掉，去掉VBB，Rb改接由改接由VCC供电，供电，输入、输出端加上耦合电容。输入、输出端加上耦合电容。2.公共端接地，设其电位为公共端接地，设其电位为0V，其他各点电位以它做，其他各点电位以它做参考
19、点。因此可不画参考点。因此可不画VCC,只标出极性和大小。只标出极性和大小。uoui+VCCuouiVCC （1）基本基本放大电路的组成放大电路的组成基本组成如下：基本组成如下： 三三 极极 管管T 负载电阻负载电阻RL 偏置电路偏置电路VCC 、 RC 、 Rb 耦合电容耦合电容C1 、C2起放大作用起放大作用将变化的集电极电流将变化的集电极电流转换为电压输出转换为电压输出使三极管工作在线性区使三极管工作在线性区给输出信号提供能量给输出信号提供能量起隔直作用起隔直作用对交流起耦合的作用对交流起耦合的作用3放大电路的分析方法放大电路的分析方法放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态
20、分析估算法估算法图解法图解法微变（小信微变（小信号）等效电号）等效电路法路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真 静态静态 时，放大电路的工作状态，也称直流工作时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。状态。放大管的直流电流电压称为放大器的静态工作点放大管的直流电流电压称为放大器的静态工作点Q。静态静态工作点工作点Q由直流通路求解。由直流通路求解。 动态动态 时，放时，放大电路的工作状态，也称交流大电路的工作状态，也称交流工作状态。工作状态。放大器工作时，信号（电流、放大器工作时，信号（电流、电压）均叠加在静态工作点上，电压）均叠加在静态工作点上，只反映信号电流、电压间关系只反映信号电流、电压间关
21、系的电路称为交流通路。的电路称为交流通路。uouiVCC放大器中的电压参考点称为放大器中的电压参考点称为“地地”。放大电路建立正确的静态工作点，是保证动态工作放大电路建立正确的静态工作点，是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正确地区分直流通路和交流通路。正确地区分直流通路和交流通路。uouiVCC基本思想基本思想非线性电路经适当近似后可按线性电路对待，非线性电路经适当近似后可按线性电路对待，利用叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分。利用叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分。分析三极管电路的基本思想和方法分析三极管电路
22、的基本思想和方法直流通路直流通路( (ui=0) )分析静态。分析静态。交流通路交流通路( (ui 0) )分析动态，只考虑变化的电压和电流。分析动态，只考虑变化的电压和电流。uouiVCC直流通路和交流通路直流通路和交流通路直流通路：直流通路：只考虑直流信号的分电路。只考虑直流信号的分电路。交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路。只考虑交流信号的分电路。uouiVCC直流通路和交流通路直流通路和交流通路放大电路中各点的电压或电流都是在静态直放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。流上附加了小的交流信号。但是，电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足但是，电容对交、直
23、流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。uouiVCC直流通路：直流通路：只考虑直流信号的分电路。只考虑直流信号的分电路。画直流通路时应将画直流通路时应将电容开路（电容不通直流），电感短路电容开路（电容不通直流），电感短路（电感上直流电压为零）（电感上直流电压为零）。uouiVCC直流通路是能通过直流的通道。直流通路是能通过直流的通道。将电路中的耦合电容和旁路电容将电路中的耦合电容和旁路电容开路，即可得到。开
24、路，即可得到。uouiVCC直流通路：直流通路：只考虑直流信号的分电路。只考虑直流信号的分电路。画直流通路时应将画直流通路时应将电容开路（电容不通直流），电感短路电容开路（电容不通直流），电感短路（电感上直流电压为零）（电感上直流电压为零）。VCCIBQICQUCEQ直流通路：直流通路：只考虑直流信号只考虑直流信号的分电路。的分电路。(求静态工作点求静态工作点Q:IBQ,ICQ,UCEQ)画直流通路时应将画直流通路时应将电容开路（电电容开路（电容不通直流），电感短路（电感容不通直流），电感短路（电感上直流电压为零）上直流电压为零）。uouiVCC交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路。只考
25、虑交流信号的分电路。（请同学画）（请同学画）画交流通路时应将画交流通路时应将电压源短路（无交流电压），电流源开路电压源短路（无交流电压），电流源开路（无交流电流）；耦合、傍路电容短路（无交流电压）（无交流电流）；耦合、傍路电容短路（无交流电压）。uouiVCCuouiVCC工作原理工作原理工作原理工作原理.放大电路的交流通路放大电路的交流通路uouiicb交流通路：交流通路：只考虑交流信号的分电路。只考虑交流信号的分电路。画交流通路时应将画交流通路时应将恒压源短路（无交流电压），恒流源开路恒压源短路（无交流电压），恒流源开路（无交流电流）；耦合、傍路电容短路（无交流电压）（无交流电流）；耦合、
26、傍路电容短路（无交流电压）。(一一) 放大电路的静态分析放大电路的静态分析工作原理工作原理工作原理工作原理静态静态i i=0=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。静态分析静态分析确定放大电路的静态值确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静即静态工作点态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放。静态工作点的位置直接影响放大电路的质量大电路的质量.静态分析方法静态分析方法计算法计算法图解分析法图解分析法1.计算法计算法借助于放大电路的直流通路来求借助于放大电路的直流通路来求直流通路是能通过直流的通道。直流通路是能通过直流的通道。将电路中的耦合
27、电容和旁路电将电路中的耦合电容和旁路电容开路，即可得到。容开路，即可得到。oi 放大电路的静态分析放大电路的静态分析工作原理工作原理工作原理工作原理1.估算法（重点）估算法（重点）ECIBQICQUBEQUCEQSi管：管：UBEQ=0.7VGe管管:UBEQ=0.3V（2）求静态值）求静态值IBQ、ICQ和和UCEQ（1）首先画出直流通路首先画出直流通路求解顺序是先求求解顺序是先求IBQICQUCEQRb+VCCRC(1)直流通路直流通路用估算法分析放大器的静态工作点用估算法分析放大器的静态工作点（IBQ、ICQ、UCEQ）（2）估算）估算IBQ（UBEQ 0.7V)Rb+VCCRCIBQU
28、BEQRb称为偏置电阻，称为偏置电阻，IBQ称称为偏置电流。为偏置电流。（3）估算）估算UCEQ、ICQRb+VCCRCICQUCEQICQ= IBQ例例1：用估算法计算静态工作点。：用估算法计算静态工作点。已知：已知：VCC=12V，RC=4K ，RB=300K ， =37.5。开路开路开路开路RB+VCCRCC1C2T例例1：用估算法计算静态工作点。：用估算法计算静态工作点。已知：已知：VCC=12V，RC=4K ，RB=300K ， =37.5。解：解：请注意电路中请注意电路中IB和和IC的数量级的数量级UBEQ 0.7VRb+VCCRC 放大电路的静态分析放大电路的静态分析工作原理工作
29、原理工作原理工作原理2.图解法图解法放大电路的输入和输出直流负载线放大电路的输入和输出直流负载线三极管的输入和输出特性曲线三极管的输入和输出特性曲线确定静态工作点确定静态工作点（1）由输入特性曲线和输入直流负载线求）由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQVCCIBICUBEUCEUBE=VCC-IBRb直流负载线直流负载线iBuBEVCC/RbVCCIBQUBEQQ-1/Rb作出直流负载线，直流负载线和输入特作出直流负载线，直流负载线和输入特性曲线的交点即是静态工作点性曲线的交点即是静态工作点Q，由，由Q可确定可确定IBQ、UBEQUCE=VCC-ICRc直流负载线直流负载线（1）由
30、输入特性曲线和输入直流负载线求）由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ 放大电路的静态分析放大电路的静态分析工作原理工作原理工作原理工作原理2.图解法图解法（2）由输出特性曲线和输出直流负载线求）由输出特性曲线和输出直流负载线求ICQ、UCEQVCCIBICUBEUCE求两点求两点IC=0UCE=VCCUCE=0IC=VCC/Rc作出直流负载线，直流负载线和输出特作出直流负载线，直流负载线和输出特性曲线的有多个交点。性曲线的有多个交点。只有与只有与iB=IBQ对应的那条曲线的交对应的那条曲线的交点才是静态工作点点才是静态工作点Q。 放大电路的静态分析放大电路的静态分析2.图解法图解法
31、工作原理工作原理工作原理工作原理由图可见：由图可见：如改变如改变IBQ的数值，便可改变静态工作点的位置，的数值，便可改变静态工作点的位置，从而影响放大电路的放大质量从而影响放大电路的放大质量.1.由直流负载列出方程由直流负载列出方程UCE=UCCICRc2.在输出特性曲线上确定两个特殊点在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可即可画出直流负载线。画出直流负载线。 关键关键：直流负载线的确定方法直流负载线的确定方法：3.在输入回路列方程式在输入回路列方程式UBE=UCCIBRb4.在输入特性曲线上，作出输入负载线，两在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是线的交点即是Q。5.得到静态工作点得
32、到静态工作点Q点的参数点的参数IBQ、ICQ和和UCEQ。 放大电路的静态分析放大电路的静态分析2.图解法图解法工作原理工作原理工作原理工作原理VCC、VCC/Rc(二二) 放大电路交流（动态）分析放大电路交流（动态）分析工作原理工作原理工作原理工作原理动态动态有输入信号有输入信号U Ui i00时，放大电路的工作状态，也称交时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态流工作状态放大电路的交流通路放大电路的交流通路动态分析动态分析确定放大电路的放大倍数确定放大电路的放大倍数AU或或AI输入电阻输入电阻ri和输出电阻和输出电阻ro画交流通路原则：画交流通路原则：1.固定不变的电压源都视为短路；固定不
33、变的电压源都视为短路；2.固定不变的电流源都视为开路；固定不变的电流源都视为开路；3.视电容对交流信号短路视电容对交流信号短路UoUiEC 放大电路交流（动态）分析放大电路交流（动态）分析工作原理工作原理工作原理工作原理1.放大电路的交流通路放大电路的交流通路UoUiIiIcIb2.放大电路的工作过程放大电路的工作过程当有交流信号当有交流信号ui加到放大器的输入端时，晶体管各点加到放大器的输入端时，晶体管各点的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量，的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量，此时电路中的信号既有直流，又有交流。此时电路中的信号既有直流，又有交流。通过作图的方法求通过作图的方
34、法求AU、AI及放大电路的最大不失真电压及放大电路的最大不失真电压 交流负载线：放大器工作时交流负载线：放大器工作时动态工作点的运动轨迹。动态工作点的运动轨迹。 交流负载线确定方法：交流负载线确定方法： 1. 通通过过输输出出特特性性曲曲线线上上过过Q点点做做一一条条斜斜率率为为1/RL直线。直线。 2.交流负载电阻交流负载电阻RL=RLRc3.交流负载线是有交流输入信号时，放大器工作时动交流负载线是有交流输入信号时，放大器工作时动点点(vCE,iC)的运动轨迹。的运动轨迹。uouiiiicib比直流负载线要陡比直流负载线要陡 图解分析方法图解分析方法图解分析图解分析图解分析图解分析1.求出静
35、态工作点求出静态工作点Q2.画出交流通路，求出交流负载电阻画出交流通路，求出交流负载电阻RL=Rc/RL3.以以Q为基准，在输入特性曲线上，根据为基准，在输入特性曲线上，根据ui的变化的变化波形求出波形求出ib的波形及幅值的波形及幅值Ibm作出交流负载线作出交流负载线UoUiECUoUiIiIcIb 放大电路交流（动态）分析放大电路交流（动态）分析 图解分析方法图解分析方法图解分析图解分析图解分析图解分析确定放大器的最大工作范围确定放大器的最大工作范围-最大不失真电压最大不失真电压Ucm=min(Ucm1,Ucm2)通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可得如下结论： 1.1.可确定输出信
36、号的动态范围；可确定输出信号的动态范围； 2.2.可以计算出放大电路的电压放大倍数；可以计算出放大电路的电压放大倍数； 3.3.可以确定最大不失真输出幅度。可以确定最大不失真输出幅度。Rb+VCCRCC1C2TRL为什么要为什么要设置静态设置静态工作点工作点Q？ 放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区以保证信号不失真。工作在线性区以保证信号不失真。IbmIcmUom A 合适的静态工作点合适的静态工作点Q图解分析图解分析图解分析图解分析不截止不截止Ucm1不饱和不饱和Ucm2iCuCEib输入波输入波形形uo输出波形输出波形B.Q点
37、过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真iCuCE输入波形输入波形ibC.Q点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区放大电路产生放大电路产生截止失真截止失真输出波形输出波形IbmIcmUom D 双向失真双向失真不截止不截止Ucm1不饱和不饱和Ucm2饱和失真饱和失真截止失真截止失真由于放大电路的工作点由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。而引起的非线性失真。由于放大电路的工作点由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。而引起的非线性失真。波形的失真波形的失真双向失真双
38、向失真 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要：放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要： 1.工作点工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；2.要有合适的交流负载线。要有合适的交流负载线。3.输入信号的幅度不能太大输入信号的幅度不能太大.工作点位置合适工作点位置合适信号过大信号过大而引起的非线性失真。而引起的非线性失真。4.放大倍数不能太大放大倍数不能太大.厄利厄利电压电压 +当当这这些些曲曲线线外外插插到到零零电电流流之之数数值值时时，他他们们会相交于负电压轴上之一点。会相交于负电压轴上之一点。+基基极极宽宽度度的的减减少少导导致致少少数数载载子子浓浓度度的的梯梯度度增增加加，故故而而增增大大了了流流经经基基极极的的扩扩散散电电流流。所所以以当当集集射射极极电电压压增增加加时时，集集极极电电流流随随之之增增加。此即厄利效应的成加。此即厄利效应的成因。因。 练习练习.固定基流偏置电路如图所示。已知：固定基流偏置电路如图所示。已知：BJT的的(1)计算静态工作点计算静态工作点Q，并分析，并分析Q点设置的是否合适？点设置的是否合适？(2)当当和和BJT不变时，要使不变时，要使，可以改变哪些参数，可以改变哪些参数?VCCRCRBIBIC
