放大电路分析方法(最新)
放大电路的分析方法
它主要用来分析和估算放大
电路直流静态量
04
di san zhang jie
第三章 节
交流通路
交流通路是放大电路在 VCC 0 ，
仅 ui 作用下交流电流所流过的路径。
画交流通路的原则：
（1）由于耦合电容容量大，所有耦
合电容视为通路。
（2）电源电压对地短路。
它主要用来分析和估算放大
电路交流动态量
定义为
Ai
Io Ii
是指放大电路输出
功率有效值和输入
功率有效值之比，定义为来自ApPo Pi
放大倍数A是直接衡量放大电路放大能力的重要指标，是输出量 与输入量之比。
20
2.4.2 输入电阻Ri
输入电阻Ri是从放大电路输出端看进
去的等效内阻，U
' o
为空载时输出电压的
有效值，U o 为带负载后输出电压的有效
04
di
liu zhang jie
第四章 节
24
24
24
24
24
24
谢谢聆听
值，由此可得
Uo
RL RL Ro
U
' o
Ro
(U
' o
Uo
1)RL
Ro越小，负载电阻变化时，Uo 越r 变化越小，就称放大电路的带负
载能力越强。
04
2.4.3 输出电阻Ro
输入 电阻Ro是从放大电路输入端看进 去的等效电阻，对信号源来说，就是负载。
放大电路从信号源索取电流的大小反映了
放大路对信号源的影响程度，Ri定义为输
入电压有效与输入电流有效值之比，即
Ri
Ui Ii
Ri越大，Ui越接近于Us,信
三极管放大电路及其分析方法
三极管放大电路及其分析方法1.共射放大电路共射放大电路的基本结构是：输入信号通过电容耦合到三极管的基极，输出信号从集电极输出。
这种电路的特点是电压放大倍数大，功率放大倍数高，但频率响应不是很理想。
共射放大电路的工作原理：当输入信号作用在基极时，三极管的集电流会改变，进而导致集电极的电压改变。
根据负反馈原理，集电极的输出电压与输入信号的相位差为180°，输出电压幅度与输入信号成正比。
分析方法：1)静态工作点分析：通过直流分析，确定三极管的偏置电流和偏置电压。
2)小信号分析：将输入信号分解为直流分量和交流分量，通过等效电路分析交流放大特性。
3) 频率响应分析：通过增益-带宽积（Gain-Bandwidth Product, GBW）计算电路的频率响应特性。
4)稳定性分析：通过极点零点分析，确定电路的稳定性。
2.共基放大电路共基放大电路的基本结构是：输入信号通过电容耦合到三极管的发射极，输出信号从集电极输出。
这种电路的特点是电压放大倍数小，功率放大倍数低，但频率响应较好。
共基放大电路的工作原理：当输入信号作用在发射极时，三极管的发射电流会改变，进而改变集电极的电流。
根据负反馈原理，输出电压与输入信号的相位差与共射放大电路相反，输出电压幅度与输入信号成正比。
分析方法：1)静态工作点分析：通过直流分析，确定三极管的偏置电流和偏置电压。
2)小信号分析：将输入信号分解为直流分量和交流分量，通过等效电路分析交流放大特性。
3)频率响应分析：测量输入和输出的频率特性，并计算放大电路的频率响应。
4)稳定性分析：通过极点零点分析，确定电路的稳定性。
3.共集放大电路共集放大电路的基本结构是：输入信号通过电容耦合到三极管的基极，输出信号从发射极输出。
这种电路的特点是电压放大倍数一般，功率放大倍数较高，频率响应较好。
共集放大电路的工作原理：输入信号作用在基极上时，三极管的集电极电压不变，而发射电压会对应变化。
根据负反馈原理，输出电压与输入信号的相位差与共射放大电路相同，输出电压幅度与输入信号成正比。
图解法分析放大电路
RC
①斜 率为-1/R'L 。 （ R'L= RL∥Rc ）
直流负载线 Q IB
②经过Q点。
注意：
VCC
（1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。
iCE
（2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。
第8页/共15页
4．非线性失真与Q的关系 （1）合适的静态工作点 iC ib
可输出 的最大 不失真 信号
uo比ui幅度放大且相位相反
第3页/共15页
结论：（1）放大电路中的信号是交
直流共存，可表示成：
ui
t
uBE UBE ube
uBE
iB IB ib
iB
t
iC IC ic
t
uCE UCE uce
iC
虽然交流量可正负变化，但瞬时量方
t
向始终不变
uCE
（2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大了，
uCE uo
第9页/共15页
（2）Q点过低→信号进入截止区
iC
信号波形
uCE
uo
称为截止失真
第10页/共15页
（3）Q点过高→信号进入饱和区
iC
信号波形
称为饱和失真
uCE
uo
截止失真和饱和失真 统称“非线性失真”
动画演示——放大器的饱和与截止失真 第11页/共15页
第12页/共15页
考考你!
第6页/共15页
交流量ic和uce有如下关系： uce=-ic（RC//RL）= -ic RL 或ic=（-1/ RL） uce
即：交流负载线的斜率为： 1
RL
交流负载线的作法： ①斜 率为-1/R'L 。（ R'L= RL∥Rc ） ②经过Q点。
放大电路的分析方法_OK
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
放大电路的基本分析方法
学校工作总结本学期，我校工作在全体师生的大力支持下，按照学校工作计划及行事历工作安排，紧紧围绕提高教育教学质量的工作思路，不断强化学校内部管理，着力推进教师队伍建设，进一步提高学校办学水平，提升学校办学品位，取得了显著的成绩。
现将我校一学期来的工作总结如下：一、德育工作本学期我校德育工作围绕学校工作中心，精心安排了“文明守纪”、“良好习惯养成”、“光辉的旗帜”、“争先创优”等主题教育月活动，从培养学生的行为规范，狠抓养成教育入手，注重务实，探索途径，加强针对性、实效性和全面性，真正把德育工作落到实处。
1.强化学生养成教育，培养学生良好习惯。
本学期，我校德育工作十分注重学生的常规管理，尤其重视对学生的养成教育。
一是利用班队会、红领巾广播站、国旗下演讲对学生进行品德熏陶。
二是以文明监督岗为阵地，继续强化了“文明班集体”的创建评比活动，通过卫生、纪律、两操等各项常规的评比，增强了学生的竞争意识，同时也规范了学生的行为。
三是继续加大值周检查的力度，要求值周领导、教师、学生按时到岗，在校门口检查、督促学生有秩序出入校园，从而使学生的行为规范时时有人抓，处处有人管，形成了良好的局面。
2.抓好班主任队伍建设，营造全员育人氛围。
班主任是学校德育工作最重要的力量，为了抓好班主任队伍建设，提高班主任素质水平，学校在第十二周组织开展了班主任工作讲座，在学期末举行了班主任工作交流，在活动中探索行之有效的工作方法，总结经验，交流心得，使班级管理工作更上新台阶。
3.充分发挥主题班队会的教育功能。
主题班队会,是对学生进行德育教育的一种特殊而卓见成效的方式之一。
为了充分发挥主题班队会的教育意义，第十三周，四（3）中队举行了“祖国美，家乡好”主题队会观摩活动，有效规范了我校主题中队会程序，强化了主题队会对学生的思想教育作用。
二、学校管理工作1.建立健全规章制度。
学期初，学校制定了出明确的目标计划及管理措施，做到了目标明确、工作具体，有效地增强了全体教师参与学校管理的主人翁意识，充分调动了全体教师的工作积极性，保障了教育教学工作的顺利开展。
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
放大电路分析方法
i 1 u I 1 U
ce
R＇ ce
CQ
R＇ CEQ
L
L
这么在输出回路特征曲线中经过Q点和所作旳一 条斜率为－1/ (RC// RL)旳直线就为交流负载线。
18
交流负载线旳作法
过Q点作一条直线，与横 坐标交点为
（UCEQ+ICQRL’，0），
该直线即为交流负载线， 斜率为： 1
R L
iC
V CC R C
直流 负载线
UCE
VCC
16
b)、交流负载线
交流通路下负载旳VAR关系曲线。
ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
ic 1
uce
RL
交流通路
其中： RL RL // RC
17
该直线具有两个特征：
①当μi=0时，BJT旳ic应为ICQ , uce应为UCEQ ，即该
直线肯定经过Q点；
②动态条件下ic对uce旳斜率为-1/RL’，满足关系式
显然方程(1)为一直线方程， 称为输入负载线；方程(2)为 指数曲线。
9
应用一样措施在输出回路能够写出回路方程为：
VCC- IC RC = UCE 在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下旳 关系曲线, 上述直线方程与输出关系曲线在IB = IBQ时
旳交点值即为ICQ、UCEQ。
上述直线方程相应旳直 线即为输出负载线，也 称直流负载线。
混合参数。。 等效模型图如下：
以上所得电路就是把 BJT线性化后旳线性模 型。在分析计算时， 能够利用这个模型来 替代BJT，从而,能够 把BJT看成线性电路来 处理，使非线性复杂 电路旳计算得以处理。
放大电路分析方法、图解法分析放大电路
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法⼀、本⽂介绍的定义放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、⼆、放⼤电路分析⽅法放⼤电路分析：放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管，特性曲线是⾮线性的，对放⼤电路定量分析，需要处理⾮线性问题，常⽤⽅法，图解法和微变等效电路法。
图解法：在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法：将⾮线性问题转化成线性问题，也就是，在较⼩变化范围内，近似认为特性曲线是线性的，导出放⼤器件等效电路和微变等效参数，利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析：讨论对象是直流成分，分析未加输⼊信号时，电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析：讨论对象是交流成分，加上交流输⼊信号，估算动态技术指标，电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路：电容所在路视为开路；电感所在路视为短路。
交流通路：电容容抗为1/(wC)，电容值⾜够⼤，电容所在路视为短路；电感感抗为wL；理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变)；理想电流源，视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路：如下图，直流通路，将隔直电容开路；交流通路，将隔直电容短路，直流电源Vcc短路。
静态⼯作点：三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压，这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点，称为静态⼯作点，静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法图解法分析静态：⽤作图的⽅法分析放⼤电路静态⼯作点。
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在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”的
原则，求解静态工作点Q时应用直流通路，求解动
态参数时应用交流通路，两种通路必须分清，不可
混淆。
精品 PPT 可修改
3
利用上述原则，直接耦合和阻容耦合共射放大电路 的直、交流通路分别为:
精品 PPT 可修改
4
RC耦合共射放大电路
率仍为-1/Rb。
根据给定的△ui作输入负载线， 其与输入特性曲线交点便是 在△ui作用下IB的变化量△ib
精品 PPT 可修改
11
在输出回路中找到IB = IBQ + △ ib的一条特性曲线，输出 负载线与该曲线的交点为
- (UCEQ △uCE， ICQ＋ △ic)，
由此得到的△uCE即为输出 电压变化量。
是Q点
Q IB
直流通路
直流 负载线
精品 PPT 可修改
UCE
VCC
16
b)、交流负载线
交流通路下负载的VAR关系曲线。
ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
ic 1
uce
RL
交流通路
其中： RL RL // RC
精品 PPT 可修改
17
该直线具有两个特征：
①当μi=0时，BJT的ic应为ICQ , uce应为UCEQ ，即该
R C
坐标交点为（UCEQ+ICQRL’，
0），该直线即为交流负
载线，斜率1 为：
R
L
交流负载线
直流负载线 Q IB
VCC
U I R＇
CEQ
CQ L
uCE
对直接耦合放大电路，直流负载线和交流负 载线重合[斜率均为－1/ (RC// RL )]，而阻容耦 合放大电路只有在空载时两条负载线才重合。
精品 PPT 可修改
的交点值即为ICQ、UCEQ。
上述直线方程对应的直 线即为输出负载线，也 称直流负载线。
精品 PPT 可修改
10
2、用图解法进行动态分析
当加入输入信号△μi≠0时， 输入回路方程为：
UBB＋△ui-IBRb =UBE
该直线与横轴交点为(VBB＋△ui,０), 与纵轴交点为 斜 (０ , VBB＋△ui/Rb ),
§2-3 放大电路的分析方法
放大 电路 分析
静态分析 动态分析
图解法 估算法 图解法
微变等效电路法
计算机仿真*
精品 PPT 可修改
1
一. 直流通道和交流通道
在放大电路中直流信号和交流信号是同时存在 的，为了分析研究方便，将两种信号对电路的作用 分开讨论，即分为直流通路和交流通路。
直流通路:在直流电源作用下直流电流流过的通路， 即静态电流通路。主要用于求解静态工作点。
则电压放大倍数Au应为
u u
A o CE
u u
u
i
i
精品 PPT 可修改
12
由图解分析可看出： 当△ui＞０时,△ib＞０, △ic＞０,而△uCE＜０; 当△ui＜０时, △ib＜０, △ic＜０,而△uCE＞０; 由此得知输出电压的变化与输入电压的变化是反相 的。
另外可从图中看出，改变Rb可使Q点产生移动，
直线必定经过Q点；
②动态条件下ic对uce的斜率为-1/RL’，满足关系式
i 1 u I 1 U
ce
R＇ ce
CQ
R＇ CEQ
L
L
这样在输出回路特性曲线中通过Q点和所作的一 条斜率为－1/ (RC// RL)的直线就为交流负载线。
精品 PPT 可修改
18
交流负载线的作法
iC
V CC
过Q点作一条直线，与横
在静态工作情况下，可以用估算法进行Q点估 算，也可用图解法确定。
精品 PPT 可修改
7
1、用图解法确定Q点
以基本共射放大电路为例，用虚线将图分为三部 分，输入回路、放大回路和输出回路。
精品 PPT 可修改
8
电路静态时，△ui=0，输入回路电路方程为：
U I R U (1)
BB
B
b
BE
UBE
求IB，在输入特性曲线上找到Q点，vBE=VBE+vi，iB= IB+ib， 根据vi的波形对应画出vBE和iB的波形图。
（2）在输出特性曲线上作输出负载线，求iC及vCE的波形
根据iB的波形可画出对应的iC和vCE的波形。交流量vce的波形 就是输出电压vo的波形。
（3）求电压增益
根据定义，
uv
A
使△ib 、△ic、△uCE及Au发生改变。同样改变RC也可 使Au改变，但不改变Q点的位置。
精品 PPT 可修改
13
如一果幅输值入 放信 大号 、变△u化i为反正相弦的信正号弦vi信时号，v在o 输。出回路得到
精品 PPT 可修改
14
动态分析步骤如下：
（1）根据vi的波形在三极管输入特性曲线上求iB
+EC
RB RC C1
C2
T
开路
开路
直流通道 +EC
RB RC
精品 PPT 可修改
5
对交流信号(输入信号ui)
RB RC C1
+EC
置零
C2
短路
T 短路
ui
交流通路
uo
RB
RC RL
精品 PPT 可修改
6
二. 图解分析法
在已知放大管的输入、输出特性曲线和元件其 他参数条件下，采用作图方法对放大电路进行 分析的方法称为图解分析法。
19
4、用图解法分析放大电路的非线性失真
在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入 信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出 信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线 性失真。
o
om
uu
v
i
im
式中负号示表示输出信号电压与输入信号电压的相位相反。
精品 PPT 可修改
15
3. 直流负载线和交流负载线
a)、直流负载线
直流通路下负载的VAR关系曲线。
RB RC
+VCC IC
1. 三极管的输出特性。
2. UCE=VCC–ICRC 。
V CCபைடு நூலகம்
IC
与输出 特性的
R C
交点就
UCE
直流通路的确定方法: (a)将电容开路； (b)将电感短路，忽略内阻； (c)信号源短路，保留内阻。
精品 PPT 可修改
2
交流通路:在输入信号作用下交流电流流过的通路， 即动态电流通路。主要用于确定放大电路的动态参 数。
交流通路的确定方法: (a)将电容视为短路； (b)将电感视为开路； (c)将直流电源视为短路。(小内阻)
I I ( e UT 1 )(2)
B
S
采用作图方法在iB / uBE 坐标系内分别作出曲线，其
交点即为IBQ、UBEQ。
显然方程(1)为一直线方程， 称为输入负载线；方程(2)为 指数曲线。
精品 PPT 可修改
9
应用同样方法在输出回路可以写出回路方程为：
VCC- IC RC = UCE 在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下的 关系曲线, 上述直线方程与输出关系曲线在IB = IBQ时