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1、放大电路分析放大电路分析3.3 3.3 图解分析法图解分析法3.3.1 3.3.1 静态任务情况分析静态任务情况分析3.3.2 3.3.2 动态任务情况分析动态任务情况分析1. 1. 静静态和和动态 静静态 时，放大，放大电路的任路的任务形状，即形状，即此此时三极管各三极管各电极的直流极的直流电压和直流和直流电流的数流的数值，在，在特性曲特性曲线上上对应为一确定点，也叫一确定点，也叫Q Q点。点。 放大放大电路建立正确的静路建立正确的静态，是保，是保证动态任任务的前的前提。分析放大提。分析放大电路必需求正确地域分静路必需求正确地域分静态和和动态，正，正确地域分直流通道和交流通道。确地域分直流通
2、道和交流通道。 动态 时，放大，放大电路的任路的任务形状，也形状，也称交流任称交流任务形状。形状。 3.3.1 静态任务情况分析 直流通道直流通道 交流通道交流通道 直流电源和耦合电容对交流相当于短路直流电源和耦合电容对交流相当于短路 即能经过直流的通道。从即能经过直流的通道。从C、B、E向外看，有直流负载电阻，向外看，有直流负载电阻， Rc 、Rb 。 能经过交流的电路通道。如从能经过交流的电路通道。如从C、B、E向外看，有等效的交流负载电阻，向外看，有等效的交流负载电阻， Rc/RL和偏置电阻和偏置电阻Rb 。 假设直流电源内阻为零，交流电流流过直假设直流电源内阻为零，交流电流流过直流电源
3、时，没有压降。设流电源时，没有压降。设C1、 C2 足够大，对足够大，对信号而言，其上的交流压降近似为零。在交信号而言，其上的交流压降近似为零。在交流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。2. 2. 直流通道和交流通道直流通道和交流通道 1 近似估近似估算算Q点点 IB、IC和和VCE这些量代表的任务形状称为静态这些量代表的任务形状称为静态任务点，用任务点，用Q表示。在测试根本放大电路时，往往表示。在测试根本放大电路时，往往丈量三个电极对地的电位丈量三个电极对地的电位VB、VE和和VC即可确定三即可确定三极管的静态任务形状。极管的静态任务形状。根据直流通道可
4、根据直流通道可对放大放大电路的静路的静态进展展计算算 静态分析有计算法和图解分析法两种：近静态分析有计算法和图解分析法两种：近似估算似估算Q Q点和用图解法确定点和用图解法确定Q Q点点共射极放大电路共射极放大电路 放大放大电路如下路如下图。知。知BJT的的 =80， Rb=300k ， Rc=2k ， VCC= +12V，求：，求：1放大放大电路的路的Q点。此点。此时BJT任任务在哪个区域？在哪个区域？2当当Rb=100k 时，放大，放大电路的路的Q点。此点。此时BJT任任务在哪个区域？忽略在哪个区域？忽略BJT的的饱和和压降降解：解：12当当Rb=100k 时，静静态任任务点点为Q40A，
5、3.2mA，5.6V，BJT任任务在放大区。在放大区。其最小其最小值也只能也只能为0，即，即IC的最大的最大电流流为：，所以，所以BJT任任务在在饱和区。和区。VCE不能不能够为负值，此此时，Q120uA，6mA，0V， 例例例例题题1.把把电路分成非路分成非线性和性和线性部分性部分2.作出作出电路非路非线性部分的性部分的V-A特特性即三极管性即三极管输出特性曲出特性曲线。3. 由由电道路性部分的道路性部分的V-A特性即特性即直流直流负载线: UCE=VCCICRc在在输出特性曲出特性曲线上确定两个特上确定两个特殊点殊点,即可画出直流即可画出直流负载线。4. 得到得到Q点的参数点的参数IBQ、
6、ICQ和和UCEQ。VCC 、 VCC /Rc2静态任务形状图解分析法静态任务形状图解分析法3.3.2 3.3.2 动态情况分析动态情况分析 1. 交流负载线交流负载线 2. 交流任务形状的图解分析交流任务形状的图解分析 3. 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 4. 非线性失真非线性失真1. 交流负载线交流负载线 交流负载线确定方法： (1)经过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为-1/RL 。 (2) RL= RLRc，是，是交流交流负载电阻。阻。 (3) 交流交流负载线是有交流是有交流 输入信号入信号时Q点的运点的运 动轨迹。迹。 (4) 交流交流负载线与直流与直流 负载线相交相交
7、Q点。点。图 3.3.3 放大放大电路的路的动态 任任务形状的形状的图解分析解分析2. 2. 交流任务形状的图解分析交流任务形状的图解分析经过图解分析，可得如下解分析，可得如下结论：(1) vi vBE iB iC vCE vo (2) vo与与vi相位相反；相位相反；(3) 可以丈量出放大可以丈量出放大电路的路的电压放大倍数；放大倍数；(4) 可以确定最大不失真可以确定最大不失真输出幅度。出幅度。(1) vi(1) vi vBE vBE iB iB iC iC vCE vCE vo vo (2) vo(2) vo与与vivi相位相反；相位相反；(1) (1) 波形的失真波形的失真饱和失真和失
8、真:由于放大由于放大电路的任路的任务点到达了三极管的点到达了三极管的饱和区而引和区而引起的非起的非线性失真。性失真。对于于NPN管，管，输出出电压表表现为底部失真。底部失真。截止失真截止失真:由于放大由于放大电路的任路的任务点点到达了三极管的截止区而引起的到达了三极管的截止区而引起的非非线性失真。性失真。对于于NPN管，管，输出出电压表表现为顶部失真。部失真。3. 3. 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 留意：留意：对于于PNP管，由于是管，由于是负电源供源供电，失真的表，失真的表现方式，方式，与与NPN管正好相反。管正好相反。AVI3-2.AVI(2) 放大电路的最大不失真输出幅放大电路
9、的最大不失真输出幅度度放大放大电路要想路要想获得大的不失真得大的不失真输出幅度出幅度 1.任任务点点Q要要设置在置在输出特性曲出特性曲线放大区的中放大区的中间部位；部位； 2.要有适宜的交要有适宜的交流流负载线。 图 3.3.7 放大器的最大不放大器的最大不失真失真输出幅度出幅度动画画3-4 4. 非线性失非线性失真真 放大器要求输出信号与输入信号之间是线性放大器要求输出信号与输入信号之间是线性关系，不能产生失真。关系，不能产生失真。 由于三极管存在非线性，使输出信号产生了由于三极管存在非线性，使输出信号产生了非线性失真。非线性失真。 非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输非线性失真系数的定义
10、：在某一正弦信号输入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比，用量的总有效值与基波分量之比，用D表示，即表示，即4. 图解分析法的适用范围图解分析法的适用范围适用于幅度较大而任务频率不太高的任务情况。适用于幅度较大而任务频率不太高的任务情况。优点：点： 直直观、笼统。有助于建立和了解交、直流共存，。有助于建立和了解交、直流共存，静静态和和动态等重要概念；有助于了解正确等重要概念；有助于了解正确选择电路参路参数、合理数、合理设置静置静态任任务点的重要性。能全面地分析放点的重要性。能全面地分析放大大电路的静路的静态、动态任任务情况。情况。缺陷：缺陷： 不能分析任不能分析任务频率率较高高时的的电路任路任务形状，也不形状，也不能用来分析放大能用来分析放大电路的路的输入入电阻、阻、输出出电阻等阻等动态性性能目的。能目的。
