第2章 基本放大电路(2) 2.3放大电路的分析方法--交流通路直流通路讲解
放大电路分析方法交直流通道图解法

T
基本共射放大电路
2. 用图解法确定输出回路静态值。
方法:静态工作点不仅满足晶体管本身的输出特性曲线, 同时满足外电路(全量)回路方程 uCE = VCC - iCRc ,由 回路方程可确定两个特殊点.
若不考虑负载情况,即无RL
当 iC 0 时,uCE VCC 当 uCE VCC 0 时,iC Rc
1 RC // RL 交流负载线斜率为: R ,其中 RL L
iC / mA
交流负载线
静态工作点
Q
O
IB
uCE /V
事实上,上图是阻容耦合并且接联负载时对应的情况。 非常重要:对于直接耦合,直流负载线与交流负载线是同一直 线;对于阻容耦合,只有空载情况下直流负载线与交流负载线 才是同一直线。 注:斜率相同+均过Q点=同一直线
消除方法:升高Q点(即增大IB),减小Rb可做到。
3.用图解法估算最大输出幅度
iC / mA
有负载情况 : 输出波形无明 显失真时能够输出的最大电 压,即输出特性曲线中 A 、 B所限定的范围。 如何求最大不失真输出电压 (用有效值表示)?
此图画的不太准,曲线 平台开始处应基本一致
交流负载线
A
Q
B
习题2.8 若将图示电路中的NPN管换 成PNP管,其它参数不变, 则为使电路正常放大电源应 作如何变化?Q点如何变化 ?若输出电压波形底部失真 ,则说明电路产生了什么失 真?如何消除? 解:由正电源改为负电源; Q点数值不变,但UBEQ、UCEQ的极性均为“-” ;
输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真,对 PNP 管 而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;
R RC // RL 1.5 k L
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)
电子技术基础第二章 基本放大电路

图2.3.4 基本共 (2)输出电路方程:uCE=VCC-iCRc
图2.3.5 用图解法求解静态工作点和电压放大倍数
二、电压放大倍数的分析 当加入输入信号△uI时,输入回路方程为 uBE=VBB+ △uI-iBRb
Q点高,同样的△uI产生的△iB越大,因而Au大。 Rc变化时,影响负载线的斜率,从而影响Au的大小。
图2.1.1 扩音机示意图
2.1.2
放大电路的性能指标
图2.1.2 放大电路 的示意图
一、放大倍数
二、输入电阻
三、输出电阻
根据图2.1.2有
输入电阻和输出电阻是影响多级放大电路 连接的重要参数。
图2.1.3
两个放大电路的连接
四、 通频带
通频带用于衡量放大电路对不同频率 信号的放大能力。
图2.1.4 fbw=fH-fL
2、输入电阻Ri 3、输出电阻Ro 分析输出电阻,也可令其信号源电压 ,但 保留其内阻Rs。然后在输出端加一正弦波测试信 号Uo,必然产生动态电流Io, 为恒压源,其内 阻为0,且 =0时, =0, =0,所以
2.4
放大电路工作点的稳定
2.4.1 静态工作点稳定的必要性
图2.4.1
2.4.2 典型的静态工作点稳定电路 一、电路组成和Q点稳定原理
图2.4.2 静态工作点稳定电路 (a) 直接耦合 (b) 阻容耦合 (c) 直流通路
B点的电流方程为 I2=I1+IBQ 一般选择 I1» IBQ 所以, I2I1 B点电位为
五、非线性失真系数
六、最大不失真输出电压
当输入电压再增大就会使输出波形 产生非线性失真时的输出电压。此时的 非线性失真系数要被定义,如10%。
七、最大输出功率与效率
2第三节 放大电路的基本分析方法

其最小值也只能为0,即IC的最大电流为:
I CM
此时,Q(120uA,6mA,0V), 由于 I B I CM
16
所以BJT工作在饱和区。
第三节
放大电路的基本分析方法
2. 图解分析动态
动态分析(估算动态技术指标)讨论对象是交流成分。
Δ iC M ΔiC + ΔuCE Rc RL
Rb C1 + uI -
0
0 6 12 uCE/V
交流负载线:描述放大电路的动态工作情况。 画法:过静态工作点Q , 作一条斜率为-1/(Rc//RL)的直线。
18
上页
下页
首页
第三节
放大电路的基本分析方法 交流负载线
放大电路动态工作情况
iB/μА
iC/mA
iB
60
IBQ 40
iC
Q
ΔiB
4
iB=80μА 60
Q 2
40 20
uCE O
VCC uCE 增大Rb , IBQ减小 Q点靠近截止区。
Q点靠近饱和区。
29
上页
下页
首页
第三节
放大电路的基本分析方法
VCC2 Rc VCC1 Rc
iC
VCC2>VCC1
iC VCC Rc
β2> β1
Q2 Q1
Q2CE
VCC uCE β 增大时,
VCC升高时, Q点移向右上方,Uom增大,
I CQ I BQ
8
U CEQ VCC I CQ RC
上页 下页 首页
第三节
放大电路的基本分析方法
例1 : 判断下图所示电路是否具有电压放大作用? 图(a)由于C1隔直流的作用,无输入直流通路。
放大电路的基本原理和分析方法ppt课件

IBQ
直流负载线
O
UBEQ UCC UBE
O
UCEQ UCC UCE
【例】 图 示 单 管 共 射 放 大 电 路 及 特 性 曲 线 中 , 已 知
Rb=280k,Rc=3k ,集电极直流电源VCC=12V,试用图 解法确定静态工作点。
解:首先估算 IBQ
IBQ
VCCUB Rb
E
Q
IB
(1 20.7)m A 4 0μA
饱和失真 Q 点过高,引起 iC、uCE的波形失真。
iC
iC / mA
Q
ib(不失真)
ICQ
O
tO
UCEQ
O
t
uo = uce
底部失真
IB = 0
uCE/V uCE/V
✓估算最大输出幅度
iC/mA
A
交流负载线
Q
OC
D
B iB=0
E uCE/V
Uom
minCD, DE 2 2
Q尽量设在线段AB的中点
uBE
iB
反相放大
iC
uCE
UBEQ ib
IBQ
ic ICQ
uce UCEQ
放大电路的组成原则
静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电路 参数。
动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载 上能够获得放大了的动态信号。
对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽 可能少、负载上无直流分量。
VCC
4
出
回
路 IC Q
工
iC 2
作
情 况 分
0
t0
Au
ΔuO ΔuI
ΔuCE ΔuBE
0
析 = 4.5-7.5 =-75
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2章 基本放大电路题解

2.3 画出图P2.3所示各电路的直流通路和交流通路。
设所有电容对交流信号均可视为短路。
图P2.3解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。
图P2.3所示各电路的交流通路如解图P2.3所示;解图P2.32.4 电路如图P2.4(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时U B E Q =0.7V。
利用图解法分别求出R L=∞和R L=3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压U o m(有效值)。
图P2.4解:空载时:I B Q=20μA,I C Q=2mA,U C E Q=6V;最大不失真输出电压峰值约为5.3V,有效值约为3.75V。
带载时:I B Q=20μA,I C Q=2mA,U C E Q=3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V,有效值约为1.63V。
如解图P2.4所示。
解图P2.42.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,r b e =1k Ω,iU =20mV ;静态时U B E Q =0.7V ,U C E Q =4V ,I B Q =20μA 。
判断下列结论是否正确,凡对的在括号内打“√”,否则打“×”。
图P 2.5(1)200102043-=⨯-=-uA ( ) (2)71.57.04-≈-=uA ( ) (3)4001580-=⨯-=u A ( ) (4)20015.280-=⨯-=uA ( ) (5)Ω=Ω=k 1k )2020(i R ( ) (6) Ω=Ω=k 35k )02.07.0(i R ( )(7)Ω≈k 3i R ( ) (8)Ω≈k 1i R ( )(9)Ω≈k 5o R ( ) (10)Ω≈k 5.2o R ( )(11)s U ≈20mV ( ) (12)sU ≈60mV ( )解:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)× (12)√2.6 电路如图P2.6所示,已知晶体管β=50,在下列情况下,用直流电压表测晶体管的集电极电位,应分别为多少?设V C C =12V ,晶体管饱和管压降U C E S =0.5V 。
放大电路分析方法 PPT

29
1.直流模型
在而对在共输射出极特放性大中电,路由求于解Q 点IC≈时βI,B,一说般明将仅UB决EQ定取于固IB定,值而0与.7V 或UC0E.Q2无V,关即,认所为以U其B特E可性等曲效线为可一近个 直似流看恒成压一源平, 行这 于样UC就EQ可的将直输线入,特如 性图折(b线);化,如图(a);
CE
B
CE
(2)
34
两式中duBE, duCE, diB, diC表示无限小的信号增量,假
定在小信号作用下电流、电压的变化没有超过特性曲线 的线性区,无限小信号增量可以用有限增量代替,即可 用电压、电流的交流分量代替,则上式可写为:
u be
hie
i b
h u re
ce
(h11e,h12e)
这样就可以将BJT等效为直 流模型如图(c) ,理想二极管规 定了电流的方向。
该模型的使用条 件为:BJT工作在直 流静态的放大状态, 且: UBE>Uon
UCE≥UBE
30
用直流模型估算Q点
+EC (1)根据输入回路估算IBQ
RB RC IB UBE 直流通路
E U
IC
BEQ
BQ
R
B
EC 0.7 RB
另外可从图中看出,改变Rb可使Q点产生移动,
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。
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
14
动态分析步骤如下:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
利用戴维南定理
VCC'
RL VCC RC RL
RL' RL // RC
2 - 2 - 10
6.阻容耦合共射放大电路静态工作点(Q)的 计算:
I BQ
VCC
U BEQ Rb
ICQ
ICQ IBQ
IBQ
U CEQ VCC ICQ RC
负载存在与否不影响阻容耦合电路的Q。
2 - 2 - 14
放大电 路分析
静态分析 动态分析
估算法
图解法
微变等效电路法
图解法
计算机仿真
分析放大电路就是在理解放大电路工 作原理的基础上求静态工作点和各项动态 参数。
2 - 2 - 15
2.3.1 直流通道和交流通道
放大电路中各点的电压或电流都是在静态 直流的基础上附加了小的交流信号。
1、直流通路:在直流电源作用下直流电流 流经的通路,用于研究静态工作点Q。
2 - 2 - 11
1、判断电路是否能放大交流正弦波信号。说明原因并
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。
2 - 2 - 18
2 - 2 - 19
习 惯 画 法
2 - 2 - 20
2、画出电路的交流通路。
2 - 2 - 21
【例1】画出电路的直流通路和交流通路。
2 - 2 - 22
1.画出直流通路:
╳ ╳
╳
2 - 2 - 23
2.画出电路的交流通路。
2 - 2 - 24
画交、直流通路 基本思想
对于 放大电路的直流通路:将放大电路中 1) 电容视为开路; 2) 电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻); 3) 信号源视为短路,但应保留其内阻。 对于放大电路的交流通路:将放大电路中 1)容量大的电容(如耦合电容)视为短路; 2)无内阻的直流电源(如+VCC)视为短路。
2 - 2 - 25
【例2】画出电路的交流通路。
2-2-1
内容回顾
*1、掌握电路组成及各元件的作用; 2、理解基本共射放大电路波形分析;
**3、掌握放大电路静态工作点的计算。
2-2-2
*1、理解电路组成及各元件的作用;
2-2-3
45
2、理解基本共射放大电路波形分析;
即: 当ui为正弦信号 时,则有:
iB = IBQ+ ib
iC = ICQ+ ic
2-2-6
5.改进的直接耦合放大电路静态工作点(Q)的
计算 ( RL存在时)
I BQ
VCC
U BEQ Rb2
U BEQ Rb1
ICQ IBQ
U CEQ VCC 'ICQ RL '
利用戴维宁定理:
VCC '
2-2-7
RL VCC RC RL
RL ' RL // RC
对于 放大电路的直流通路: 1)电容视为开路; 2)电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻); 3)信号源视为短路,但应保留其内阻。
2 - 2 - 16
2 - 2 - 17
2、 交流通路:在输入信号作用下交流
信号流经的通路,用于研究动态参数。 对于放大电路的交流通路:
1) 容量大的电容(如耦合电容)视为短路; 2)无内阻的直流电源(如+VCC)视为短路。
2 - 2 - 26
【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
RL存在时:直接耦合放大电路RL影响Q.
2-2-8
V'CC RL'
VCC '
RL VCC RC RL
RL ' RL // RC
2-2-9
**静态工作点(Q)的计算: ( RL存在时)
I BQ
VCC
U BEQ Rb2
U BEQ Rb1
ICQ IBQ
UCE
2 - 2 - 28
作业P13内8容习回题顾 2.2 (a)(b)
1.掌握放大电路的静态工作点的计算方法; 2.掌握放大电路的直流通路、交流通路的画法。
2 - 2 - 29
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
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。
2 - 2 - 13
(d)不能,①T发射结直接加 电源电压会过流被烧坏②没有 RC电路不能将电流放大转换成 电压放大;所以在VBB支路加 Rb,在-VCC与集电极之间加 Rc。
§2.3 放大电路的分析方法
在放大电路中,交、直流信号同时 存在,并且由于电感、电容的存在,使 得放大电路中交、直流信号通过的路径 并不完全相同,所以在进行放大电路分 析时,往往交、直流回路分别讨论,通 常遵循“先静态”“后动态”的原则。