直流通路和交流通路
直流通路和交流通路分别指什么
北京航空航天大学202教研室
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2.1.2 图解法与动态工作分析
2019/3/28
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图解法的实用价值：
可以直观、清晰地理解放大电路的工作原理，电路参数对Q点的 影响；电路元件对波形非线性失真的影响；放大信号的动态过程等； 通过作图可以分析最大输出电压Vom和电流Iom，最大不失真输出 功率Po； / 截止失真的输出正向电压最大值：截距刻度 I C RL 饱和失真的输出负向电压最大值：VCE-VCE（sat） 不产生削波失真的输出电压最大幅度Vom是以上两个电压的最小者；
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三种组态为：BJT的共射CE、共基CB、共集CC FET的共源、共栅、共漏 2.3.1 电阻负载共射放大电路的大信号特性微变等效分析 2.3.1.1 大信号特性
截止区： vo VCC
放大区： vo VCC iC Rc VCC Rc I S exp
vovcc折线化近似直流传输特性2014615北京航空航天大学202教研室42vi0截止区ccocbthivviivv????00饱和区v0????????satceoccccsatcecccmcbmbimivvrvrvviiiiv放大区ccccobcimithirvvifivvv?????vthvimvcesatvovivceqvbbavsmq交流传输特性输入信号是直流电压输入信号是直流电压和交流电压之和2014615北京航空航天大学202教研室43tvvtvvtvsmbbsbbi?sin????tavvtvvtvsmceqoceqo?sin????atvtvtvtvsoio??任一时刻的输入电压相应的输出电压直流传输特性交流传输特性vsm在直流分量上叠加交流分量电路对直流和交流信号可以呈现不同的特性bjt的大信号传输特性曲线
数电——第2章放大电路基础学习要点
二、分压式偏置放大电路
(2) 动态分析 分压式偏置放大电路的微变 等效电路如图所示。 等效电路如图所示。 RS 电压放大倍数： 电压放大倍数： us + • RB1 RC
C1 + + C2
＋VCC T RB2
+
+
RL
uo
－
Au =
Uo
•
=−
β ( RL // RC )
rbe
RE
CE
－ (a) 放大电路
2.1.3 放大电路的直流通路和交流通路
1.直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径 1.直流通路—直流电源作用下直流电流流经的路径。 直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径。 电容视为开路； 视为开路 ① 电容视为开路； 电感视为短路； ② 电感视为短路； ③ 交流信号源视为短路（保留内阻）。 交流信号源视为短路（保留内阻）。 视为短路 2.交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径 2.交流通路—输入信号作用下交流信号流经的路径。 交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径。 大容量电容视为短路 电容视为短路； ① 大容量电容视为短路； 直流电压源视为短路。 视为短路 ② 直流电压源视为短路。 （P47 图2.4）
二、分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路， 自动调节 不随温度变化， 分压式偏置放大电路，能自动调节IC不随温度变化， 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 ＋V ＋VCC RB1 RC
C1 + + C2
CC
RB1
+
I1 RC IB I2
IC UCE
ri
注意射极电阻折算到基级: 注意射极电阻折算到基级 ×(1+β)
直流通路资料重点
≈50uA
IC IE IB 2mA
VCE VCC - (RC Re )IC 15 - 2 (4 .5) 6V
Q:（50uA，2mA，6V）
问题
• 1、基本放大电路有哪几种结构，分别叫什么放大电路？ • 2、射极放大电路以的哪个电极做为输入端，哪个电极做
为输出端，哪个电极作为输入、输出公共端。
80uA 60uA Rb
2
Q
40uA VBB
IB +
VBE _
IC +
RC
VCE _
VCC
1
20uA
M
0
2 4 6 8 10 12 vCE(v)
讨论：电路参数变化对Q点的影响
Rb改变： Rb IB IC VCE
Q点沿MN向下移动
VCC
300K
4K
12V
Rb
RC
=40
固定偏流电路
i I
N
I
Rb
Rb1
//
Rb2
Rb1 Rb2 Rb1 Rb2
10.2K
VBB
Rb 2 Rb1 Rb2
VCC
2.25V
4K RC 15V VCC
Rb 10.2K
2.25V VBB
10.2K Rb
VBB 2.25V
=40 4K RC
0.5K Re
15V VCC
例4.2.2
IB
VBB - 0.7 Rb (1 )Re
• 3、什么叫做放大电路的静态，什么叫做放大电路的动态， 静态分析动态分析内容一样吗？
• 4、为保证信号不失真，静态工作点应设置在特性曲线哪 个部分，为什么放大电路要设置静态工作点？
• 5、固定偏置电路中，偏流由哪些参数决定？ • 6、为什么在放大电路中要有隔直电容，它在电路中的作
直流通路与交流通路
直流通路与交流通路
直流通路
1、直流通路的概念：
没加输入信号时，电路在直流电源作用下，直流电流流经的通路称为直流通路。
直流通路用于确定电路处于直流工作状态时的静态工作点( I B I C V CE )
(a)
2、如何画直流通路：
①电容视为开路；
②电感线圈视为短路(忽略线圈电阻)；
③信号源视为短路，但应保留其内阻。
根据直流通路的画法可画出图a 所示的共射放大电路的直流通路如图b 所
(b)
交流通路
1、交流通路的概念：交流通路是在输入信号的作用下交流信号流经的通路。
交流通路用于分析、计算电路的动态性能指标(如A v 、R i 、R o)
2、如何画交流通路：
①容量大的电容（如耦合电容、射极旁路电容）视为短路，
②直流电源（如V CC）视为短路。
由于电源的另一个端子通常与“ ^”接在一起，此时直流电源应与“ ^”短路。
根据交流通路的画法可画出图a所示放大电路的交流通路如图c 所示。
c）。
交流等效电路,电源相当于是接地？
交流等效电路，电源相当于是接地？模电中分析三极管电路的时候，一般会分析2种情况，直流通路和交流通路。
以下截图就是模拟电路教材的交流通路的分析：其中有两句话值得看一看：1、容量大的电容视为短路2、无内阻的直流电源视为短路关于这一点，有疑问的人应该不在少数，电容视为短路还好理解一点，电源也视为短路，有点懵。
我网上查了一下，比如有下面这样解释：电源由于其电压恒定不变，即电压变化量等于零，故在交流作用下相当于短路电源Vcc的内阻很小，相对于交流信号来说，电源Vcc与地GND之间相当于短路不知道大家觉得这个解释如何，我是看不出来有啥因果关系的。
那如何能通俗理解呢？关于这一点，我其实想了不少，也查了不少的，最终自己有个想法吧，供参考。
什么是短路？这还不简单，两点之间用一根导线连接起来，他们之间的阻抗为0，短路最直接的特征就是阻抗为0。
也可以说，如果两个点之间阻抗是0，那么我们也就说它们是短路的。
短路之后最直接的现象就是，短路的两点信号波形一模一样。
感觉像是在说废话。
对于交流信号来说，电容为什么相当于是短路？交流信号就是指有变化的信号，也就是说有频率，即使看起来杂乱无章的无周期的音频信号，经过傅里叶变换展开，也就是各种频率的正弦波，只是有很多频率分量而已。
电容的阻抗是1/jwC-----（w为角频率=2pi*f，C为电容量）直流信号的频率可以看成为0Hz，它在分母上，所以电容对直流的阻抗就是无穷大，也就是说电容对直流信号来说相当于开路（开路的特点就是之间阻抗无穷大）。
而对某一频率的交流信号，电容容量越大，阻抗越小。
当阻抗小到可以忽略不计的程度，可以看成是0Ω，那也就是相当于短路。
举个例子：信号的频率是1Khz，电容100uF，那么容抗就是1/jwC=1.6Ω，相对于电路中其它的1K，2K的电阻，这个1.6Ω确实很小。
因此，为了方便分析电路，我们即使把它当作0Ω来看待，也可以得到基本正确的结果（当然，这里对交流信号来说的，直流肯定不行），那么就是说，这个100uF此时是相当于是短路的。
基本放大电路(2) 2.3放大电路的分析方法--交流通路直流通路
【例3】分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号， 简述理由
×
2 - 2 - 27
内容摘要
2、图解法的应用
1）计算静态工作点（静态分析）。 2 ）计算电压放大倍数（动态参数的分析）。 3 ）分析放大电路的非线性失真。 4 ） 分析电路参数放大电路的影响。 5 ）分析放大电路最大输出电压。
U BEQ Rb
ICQ IBQ （根据晶体管电流分配原则）
U CEQ VCC I CQ RC
2-2-5
3
4.改进的直接耦合放大电路静态工作点(Q)的计 算 （无RL时）
I BQ
I1
I2
VCC
U BEQ Rb2
U BEQ Rb1
I1
ICQ IBQ
I2 IBQ
U CEQ VCC ICQ RC
uCE= UCEQ+ uce
= UCEQ- ic RC
uo= - ic RC
说明：①三极管电压、电流均
是交、直流的叠加；
②输入、输出信号相位相反；
2③-R2C的- 4作用 。
3
3. 放大电路静态工作点的估算: ICQ *1）放大电路的直流通路：IBQ
**2）静态工作点的估算：
UCEQ
I BQ
VBB
改正。
＋
VCC
Rb
（a）不能，T集电结正向偏 置，电路会产生饱和失真； 若使电路正常工作就要将－ VCC改为＋VCC 保证三极管工 作2在- 2放- 12大状态。
（b）不能，T工作在 饱和状态；若使电路 正常工作就要在＋VCC 与基极之间加Rb。
RC
R Rb
（c）不能，T工作在截 至状态；所以将VBB反 接，且在输入端串联一 个电阻。
第6讲 放大电路的分析方法
得： vCE = VCEQ+ ICQR L
图解分析 法
2.
通过图解分析，可得如下结论： 动态工作情况分析 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 输入交流信号时的图解分析 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
理想二极管
利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。
2. 晶体管的h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 为一个二端口网络，输入回路、 输出回路各为一个端口。
u u BE f (iB， CE ) u iC f (iB， CE )
BJT的小信号建模
建立小信号模型的意义
在小信号情况下，对上两式取全微分得
dvBE diC vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB
dvCE
i C i B
VCE
diB
i C vCE
IB
dvCE
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT的小 信号建模
解：（1）
IB VCC VBE 12V 40uA Rb 300k
共射极放大电路
I C I B 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc I C 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 V 12V I B CC 120uA I C I B 80 120uA 9.6mA （2）当Rb=100k时， Rb 100k
高频电子电路考试填空题
1．放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把电容视为开路；画交流通路时，把电感视为短路。
2．晶体管正弦波振荡器产生自激振荡的相位条件是u f和u i同相，振幅条件是U f＝U i。
3．调幅的就是用调制信号去控制载波信号，使载波的振幅随调制信号的大小变化而变化。
4．小信号谐振放大器的主要特点是以调谐回路作为放大器的交流负载，具有放大和选频功能。
5．谐振功率放大器的调制特性是指保持U bm及R p不变的情况下，放大器的性能随U BB变化，或随U CC变化的特性。
1．石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。
2．为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。
5．谐振功率放大器通常工作在丙类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为周期性余弦脉冲波，由于集电极负载的选频作用，输出的是与输入信号频率相同的余弦波。
1．通常将携带有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号称为载波，通过调制后的高频振荡信号称为已调波。
2. 丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为欠压状态、临界状态、过压状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在临界状态。
3．根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰四种。
1．通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。
2．调幅波的几种调制方式是普通调幅、双边带调幅、单边带调幅和残留单边带调幅。
4．单调谐放大器经过级联后电压增益增大、通频带变窄、选择性变好。
（在空格中填写变化趋势）5．调频的主要优点是抗干扰能力强、功率管利用率高和信号传输保真度高1、无线电通信中，信号是以电磁波形式发射出去的。
它的调制方式有调幅、调频、调相。
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直流通路和交流通路
+U CC
R S e s R B R C
C 1C 2
T
+
+
+
–
R L
u i +–
u o +–
放大电路中的电抗元件对直流信号和交流信号呈现的阻抗是不同的。
★直流是基础，交流是目的
★交流驮载在直流之上
u i
i B
u BE i C
u CE
u o
←电容：隔直通交，对直流信号的阻抗是无穷大，视为断路；对交流信号在电容上的压降可以忽略，可视为短路。
←电感：隔交通直，对直流信号而言阻抗很小，视为短路；对交流呈现感抗ωL，理想下视为断路。
←理想直流电压源：由于其电压恒定不变，即电压变化量等于零，故在交流作用下相当于短路。
←理想直流电流源：由于其电流恒定不变，即电流变化量等于零，故在交流作用下相当于开路。
直流通路：无交流信号源作用时，电流（直流电流）流经的通路，用来分析静态工作点。
交流通路：在输入信号的作用下，交流信号流经的通路，用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态性能指
标。
画好放大电路交直流通路的意义：
★是进行静态分析和动态分析的基础；
★直流通路——识别偏置方式，定性判断静态特性；
★交流通路——识别电路组态，定性判断交流特性；
★判断电路是否满足放大电路的组成要求；
如何画直流通路？
①交流电压信号源短路，保留内阻；
②交流电流信号源开路，保留内阻；
③电容视为开路；
④电感视为短路；
直流通路
用于静态分析，计算静态工作点Q ( I
BQ 、U
BEQ
、I
CQ
、U
CEQ
)
对直流信号，耦合电容C 可看作开路
断开断开+U CC
R B
R C
T
+
+
–
U BE
U CE
–
I C
I B
I E
+U CC
R S
R B
R C
C1
C2
T
+
+
e s +
–
R L
u i
+
–
u o
+
–
+
+
––
u BE
u CE
i C
i B
i E
如何画交流通路？
①大容量电容视为短路；
②无内阻的直流电源视为短路；
+U CC R S e s R B R C C 1C 2T ++
+
–R L u i +–
u o +–+–
u BE u CE i C
i B
i E
◆电容C 可看作短路
◆直流电源对交流可看作短路
交流通路
用于交流分析，计算A u 、R i 、R o
等动态性能指标。
+–u be u ce R B
R C u i
u O
R L
R S
e s
++
–
+
–
–i c
i b
i e +
–短路
短路
对地短路。