1、第5次課 放大電路及其分析方法,主要內(nèi)容 放大電路概述 放大電路的基本分析方法 目的與要求 掌握放大電路主要技術(shù)指標的含義及其計算方法 了解單管共射放大電路的工作原理 理解放大電路的組成原則 了解放大電路的圖解分析法 掌握放大電路的工程近似分析法和微變等效電路法 重點：放大電路的微變等效分析,1,學習交流PPT,一、放大電路概述,放大的概念 主要技術(shù)指標 單管共發(fā)射極放大電路 組成原則,2,學習交流PPT,1、放大的概念,放大 輸入為小信號，有源元件控制電源使負載獲得大信號，并保持線性關(guān)系。 放大本質(zhì) 能量的控制 在放大電路中提供一個能源，由能量較小的輸入信號控制這個能源，使之輸出較大的能量，

2、然后推動負載。 基本要求不失真 放大對象變化量，即輸入信號的小變化輸出信號的大變化 核心元件 三極管 場效應(yīng)管,3,學習交流PPT,2、主要技術(shù)指標,技術(shù)指標測試示意圖,放大倍數(shù) 含義描述放大電路的放大能力 定義式 電壓放大倍數(shù) 電流放大倍數(shù),輸入電阻Ri 從放大電路輸入端看進去的等效電阻。 描述放大電路從信號源索取電流的大小 定義式,輸出電阻 從放大電路的輸出端看進去的等效電阻。 描述放大電路帶負載能力的技術(shù)指標。 測量或計算方法,4,學習交流PPT,2、主要技術(shù)指標,最大輸出幅度 非線性失真系數(shù) 通頻帶 最大輸出功率與效率,5,學習交流PPT,3、單管共發(fā)射極放大電路,組成 晶體管VT 基

3、極電源VBB 基極偏流電阻Rb 集電極電源VCC 集電極負載電阻RC,工作原理,輸入回路,輸出回路,電路結(jié)構(gòu)缺點 雙電源供電 ui、uo不共地 阻容耦合單管共射放大電路,6,學習交流PPT,4、組成放大電路的原則,合理的偏置 外加直流電源使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使三極管處于放大狀態(tài)，則有：,有信號的輸入回路 輸入回路的接法應(yīng)使輸入電壓uI 能夠傳送到三極管的基極回路，使基極電流產(chǎn)生相應(yīng)的變化量iB。 有信號的輸出回路 輸出回路的接法應(yīng)使變化量iC 能夠轉(zhuǎn)化為變化量uCE，并傳送到放大電路的輸出端。,第1條是涉及放大電路的直流通路，第2、3條是放大電路的交流通路問題。,7,學習交流PPT,二、

4、放大電路的分析方法,放大電路是交、直流共存 直流通路 交流通路,放大電路分析 靜態(tài)分析 分析未加輸入信號時的工作狀態(tài)。 依據(jù)電路直流通路 分析目的求靜態(tài)工作點（IBQ、ICQ、UCEQ） 分析方法工程近似分析法、圖解法 動態(tài)分析 在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，分析加上交流輸入信號時的工作狀態(tài) 依據(jù)電路交流通路 分析目的估算放大電路的性能指標 分析方法圖解法、微變等效電路法,iB=IB+ib ; uBE=UBE+ube ,8,學習交流PPT,1、直流通路與交流通路,直流通路 直流電流流過的路徑。 畫法 輸入信號為0，但保留信號源內(nèi)阻RS 保留直流電源VCC 電容開路,9,學習交流PPT,1、直流通路與交流

5、通路,交流通路 交流電流流過的路徑。 畫法 加信號源us VCC自身短路 大容量電容短路,10,學習交流PPT,2、靜態(tài)分析工程近似分析法,其中，硅管 UBEQ = (0.6 0.8) V 鍺管 UBEQ = (0.1 0.2) V,基本思路 先假定三極管工作在放大模式，再由分析結(jié)果進行驗證、確定和計算 步驟 畫直流通路 列輸入、輸出回路的電壓、電流方程 求靜態(tài)工作點 驗證,UBEQ= VCC IBQ Rb,UCEQ= VCC ICQ RC,ICQ = IBQ,求得靜態(tài)工作點,若UCEQ0.7V，說明三極管處于放大狀態(tài)，假設(shè)正確； 否則，根據(jù)實際情況用另外的模型分析。,11,學習交流PPT,【

6、例】圖示單管共射放大電路中，VCC = 12 V， Rc= 3 k， Rb= 280 k，NPN 硅管的 = 50，試估算靜態(tài)工作點。,解：設(shè) UBEQ = 0.7 V,ICQ IBQ = (50 0.04) mA = 2 mA,UCEQ = VCC ICQ Rc = (12 - 2 3)V = 6 V,2、靜態(tài)分析工程近似分析法,若 Rb=100k，試估算靜態(tài)工作點。,UCEQ不可能為負，其最小值也只能為0，三極管工作在飽和區(qū)。,12,學習交流PPT,2、靜態(tài)分析圖解法,在三極管的輸出特性曲線上用作圖的方法求放大電路的靜態(tài)工作點。 步驟 畫直流通路,近似估算IBQ、找到相應(yīng)的輸出特性曲線 列

7、輸出回路方程，作直流負載線,iB=IBQ,VCC,VCC /RC,負載線,UCEQ,ICQ,Q,與橫坐標的交點 與縱坐標的交點 確定靜態(tài)工作點Q 靜態(tài)工作點在什么區(qū)域合理？,13,學習交流PPT,3、動態(tài)分析圖解法,交流通路 交流通路的輸出回路是RC和RL的并聯(lián)。 作交流負載線 通過靜態(tài)工作點 斜率,交流通路的輸出回路,14,學習交流PPT,3、動態(tài)分析圖解法,輸入回路工作情況,Q,0.7,iB,uBE=UBE+ube iB=IB+ib,ube,15,學習交流PPT,輸出回路工作情況,3、動態(tài)分析圖解法,16,學習交流PPT,單管共射放大電路的電壓電流波形,3、動態(tài)分析圖解法,交、直流并存 電

8、壓放大作用 倒相作用,17,學習交流PPT,圖解法的應(yīng)用1分析非線性失真,1、靜態(tài)工作點過低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真,ib,ui,結(jié)論：iB 波形失真, 截止失真,18,學習交流PPT,uo = uce,圖解法的應(yīng)用1分析非線性失真,結(jié)論：iC 、uCE (uo )波形失真,NPN 管截止失真輸出uo波形,19,學習交流PPT,Q 點過高，引起 iC、uCE的波形失真飽和失真,圖解法的應(yīng)用1 分析非線性失真,20,學習交流PPT,改變Rb，保持VCC Rc 不變,Rb 增大，,Rb 減小，,Q 點下移；,Q 點上移；,改變VCC，保持Rb，Rc ， 不變,升高VCC，直流負載線平

9、行右移，動態(tài)工作范圍增大，但管子的動態(tài)功耗也增大。,Q2,圖解法的應(yīng)用2分析參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響,21,學習交流PPT,4、動態(tài)分析微變等效電路法,三極管的微變等效電路 微變等效電路法,22,學習交流PPT,（1）三極管的微變等效電路,晶體管的輸入特性曲線 ,rbe 晶體管的輸入電阻,在小信號的條件下，rbe是一常數(shù)。晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。,輸入電路,Q 點附近的工作段近似地看成直線 ,可認為 uBE 與 iB 成正比,低頻、小功率管rbb約為300 。,23,學習交流PPT,輸出電路,假設(shè)在Q 點附近特性曲線基本上是水平的(iC與uCE無關(guān))， 數(shù)量關(guān)系上，iC比iB大 倍；

10、,從三極管輸出端看，可以用 iB 恒流源代替三極管；,該恒流源為受控源；為iB 對iC的控制。,（1）三極管的微變等效電路,24,學習交流PPT,三極管的簡化參數(shù)等效電路,在大多數(shù)情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。,（1）三極管的微變等效電路,c,b,e,ib,ic,+ ube ,+ uce ,e,b,c,rbe, ib,+ ube ,+ uce ,ic,ib,25,學習交流PPT,確定靜態(tài)工作點Q 求靜態(tài)工作點處三極管的微變參數(shù)rbe 畫微變等效電路 畫三極管的等效電路 其余部分的交流通路從三極管的三個電極出發(fā)，按畫交流通路的方法把通向地的支路一一畫出 列出電路方程并求解。,(2) 微變等效電路法的步驟,26,學習交流PPT,(3) 微變等效電路法舉例,步驟 求靜態(tài)工作點Q 求微變參數(shù)rbe 畫放大電路的微變等效電路 列電路方程并求解,步驟1：求靜態(tài)工作點Q,步驟2：求微變參數(shù)rbe,其中,27,學習交流PPT,(3) 微變等效電路法舉例,步驟 求靜態(tài)工作點Q 求微變參數(shù)rbe 畫放大電路的微變等效電路 列電路方程并