用图解法分析放大电路
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模拟电子技术基础第6讲《模拟电子技术基础》3233共射极放大电路及图解分析法-文档资料
IB
VCC Rb
12V 100k
120uA
IC IB 80 120uA 9.6mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 9.6mA 7.2V
VCE不可能为负值，
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：
ICM
VCC
VCES Rc
12V 2k
6mA
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由于 IB ICM 所以BJT工作在饱和区。
3.3.2 动态工作情况分析
3. 交流通路及交流负载线
iC
由交流通路得纯交流负载线： VCC
Rvc'eL== -RicL ∥(RRc /c/，RL是)
Rc
交流负载电阻。
ICQ
斜率
1
Rc// RL
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
则交可流求负出交载流线负是载有线交：流输 入信号时Q点的运动轨迹。
VC EQ
VCC vCE
和压降）
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
12V 300k
40uA
共射极放大电路
IC IB 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc IC 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。
（2）当Rb=100k时，
截止区特点：iB=0， iC= ICEO。当工作点进入饱和区或截止区时，将产生 非线性失真。
放大区特点：BJT输出特性比较平坦，接近于恒流特性，在这个区域符合
iB=βiC的规律，是放大器的工作部分。
判断三极管工作状态的依据：
饱和区: 发射结正偏，集电结正偏
图解法分析放大电路的静、动态掌握放大电路的失真分析
则电压放大倍数：
Au =
ΔuCE Δ uBE
电流放大倍数：
Δ iC Ai = Δ iB
iB/μА
iB
60
IBQ
40
20
O
0
t
iC/mA 4
iC
Q
ΔiB
2
O
0
0.7 uBE/V
t
ΔuBE
UBE
uBE
0.68Q 0.72
交流负载线
iB=80μА
60
Q 40
20
直流负载线
0
4.5 6 7.5 12 uCE/V
-
Q 40
20
直流负载线
N
ΔuCE = - Δic(RC // RL)
0
0
6
12 uCE/V
∵动态时△uCE~ △iC是叠加在直流值UCEQ、ICQ基础上变化的
∴这条直线通过Q点
画法：过静态工作点Q ，作一条斜率为-1/（Rc//RL）的 直线。
交流负载线：描述放大电路的动态工作情况。
[例2.4.2 ] 在单管共射放大电路中，已知输出特性曲线如 下图
+
+
VT ΔuCE
ΔuCE Rc
-
-
N 交流通路的输出回路
——为线性关系。
RL
即交流电压uce、电流ic 是沿
着斜率为：-1/(RL//RC)的直
线轨迹变化的。
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(2)画交流负载线
Δ iC +
M ΔiC
+
iC/mA 4
交流负载线
iB=80μA 60
VT ΔuCE -
ΔuCE Rc RL 2
放大电路的图解分析法
iC
UCC RC ICQ2 I CQ ICQ1
0
Rb1 >Rb > Rb2
Q2
I BQ2
Q
I BQ
Q1
I BQ1
UCEQ2 UCEQ UCEQ1 UCC
uCE
Rc、Ucc固定，Rb变化对Q点的影响
i UCC
C
RC1
UCC
RC
UCC
RC2
I CQ
Q2
RC2 >RC > RC1
Q Q1
I BQ
UCEQ2 UCEQ UCEQ1
uCE
Rb、Ucc固定，Rc变化对Q点的影响
i UCC1
C
RC
UCC RC
UCC2 RC I CQ
0
UCC1 >UCC >UCC2
Q1 Q Q2
I BQ1 I BQ
I BQ2
UCEQ UCC2
UCC UCC1
uCE
Rb、Rc固定， Ucc变化对Q点的影响
综上所述: 在基本共发射极放大电路的直流通道中，基极电流IBQ的大小由Rb控制 ICQ大小与RC无关 RC只决定UCEQ的大小
上述分析结论，可为电路调试给出理论指导。 实际中，主要通过改变电阻Rb来改变Q点的位置，而很少通过改变Ucc来 改变Q点的位置。
2.3.3 用图解法分析放大电路的动态工作情况 1 、 交流负载线及其作图方法
ic
ib ui R b
T R'L RC // RL uo
(a)
mA iC
5
交流负载线 iB=100μA
求作交流通道的方法： 电路中的耦合电容（旁路电容）视为短路，直流电源视为短路。
依据： 在所讨论的频率范围内，xc的值比较小，故电容可作短路处理； 电子电路中的直流电源，一般都经过稳压处理，其内阻很小, 对交流信号可视为短路
模电课件3.3图解分析法
称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前 提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正 确地区分直流通道和交流通道。
2. 直流通道和交流通道
直交流流通通道道流信流电号通BR向若源而道、c/外直时言中/E能R即向看流，，，L通能和外，电没其可过通偏看有源有上将交过置，直内压的直流直电有流阻降交流的流阻等负为。流电电的R效载零设压源路b通的电，C降和。通道交1阻交近耦道、。流，流似合。C从负2电为电R如足C载c流零容从、、够电流。短CBR大阻、、过在路b，，。E直交。对 直流电源和耦合电容对交流相当于短路
缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能
用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能 指标。
的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。
例题 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80，
Rb=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？ （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工 作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）
(2) 放大电路的最大不失真输出幅度
放大电路要想获得大的不失真输出幅度
1.工作点Q要设 置在输出特性曲 线放大区的中间 部位；
2.要有合适的交 流负载线。
图 3.3.7 放大器的最大不 失真输出幅度（动画3-4）
4. 非线性失真 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。 由于三极管存在非线性，使输出信号产生了
（2）静态工作状态图解分析法
1.把电路分成非线性和线性部分
2.作出电路非线性部分的V-A特
性即三极管输出特性曲线。
3. 由电路线性V部CC分、的VVC-AC /特Rc性即
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前 提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正 确地区分直流通道和交流通道。
2. 直流通道和交流通道
直交流流通通道道流信流电号通BR向若源而道、c/外直时言中/E能R即向看流，，，L通能和外，电没其可过通偏看有源有上将交过置，直内压的直流直电有流阻降交流的流阻等负为。流电电的R效载零设压源路b通的电，C降和。通道交1阻交近耦道、。流，流似合。C从负2电为电R如足C载c流零容从、、够电流。短CBR大阻、、过在路b，，。E直交。对 直流电源和耦合电容对交流相当于短路
缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能
用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能 指标。
的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。
例题 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80，
Rb=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？ （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工 作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）
(2) 放大电路的最大不失真输出幅度
放大电路要想获得大的不失真输出幅度
1.工作点Q要设 置在输出特性曲 线放大区的中间 部位；
2.要有合适的交 流负载线。
图 3.3.7 放大器的最大不 失真输出幅度（动画3-4）
4. 非线性失真 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。 由于三极管存在非线性，使输出信号产生了
（2）静态工作状态图解分析法
1.把电路分成非线性和线性部分
2.作出电路非线性部分的V-A特
性即三极管输出特性曲线。
3. 由电路线性V部CC分、的VVC-AC /特Rc性即
放大电路的分析方法_OK
运动轨迹。 60
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
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
《模拟电子技术》第5讲放大电路的分析方法I
例题一
2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？ 哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？
(1) Q2靠近截止区，最容易出现截止失真；
(2) Q3靠近饱和区，最容易出现饱和失真； (3) Q4距离饱和区和截止区最远，最大不失真电压Uom 最大；
例题二：已知放大电路如下图所示，电路参数都标 在电路中，并且已知三极管的输入特性曲线， 80 rbb' 200 求解放大电路的静态工作点Q。
解答：空载时Uom=5.3/2^1/2=3.75V，容易出现饱和 失真；带载时Uom=3/2^1/2=2.12V，容易出现截止 失真。
作业：
P138 2.2(a),(b) P138 2.4
饱和失真
饱和失真产生于晶体管的输出回路！ 集电极电流ic顶部失真，输出电压uo底部失真！
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
Q '''
Q''
Rb↑或 VBB ↓或 β↓
• 消除方法：增大Rb，减小VBB，减小β • 消除方法：减小Rc，增大VCC
一般不采 用！
4、图解法的特点
• 形象直观； • 适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出 电压的分析； • 能够用于大信号分析； • 不易准确求解； • 不能求解输入电阻、输出电阻、通频带等参数。
I BQ
VBB U BEQ Rb
分析静态工作点
ICQ I BQ
UCEQ VCC ICQ Rc
直流通路
基本共射放大电路的交流通路
交流通路绘制原则： VBB=0(短路)，VCC=0(短路)
交流通路
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路直流Biblioteka 路绘制原则：C1开路，C2开路
第21讲三极管放大电路的静态分析
IB正半周最大40μA，负半周减小到最小20μA,这时工作点就发生了 变化，偏离了Q而移动。那么它的偏移规律是怎样的呢？
交流信号输入了，IB变化了，静态工作点偏移出去。这个偏移变化 的轨迹一定会沿着直流负载线变化。那么IB在20-40的范围内变化， 这时可以知道IC 的动态变化范围就从2-4之间的交变变化。由于在 放大的这部分是线性变化的，信号交变量 ic也是随时间作正弦规律 变化，跟输入信号的波形是一致的。我们加上一个时间坐标轴，这 样iC的变化规律也可以表示出来了。
iB也是直流和交流共存的，静态值IB 叠加了一个信号的交流量ib， ib变化 同样引起iC的变化。
uCE是静态值UCE叠加了一个信号的 交流量uce， uCE既有直流也有交流， 电流经过电容，直流被隔断，交流被 输出，就得到uo 注：uo和ui的输出相位不同！！！=UCC-iCRC
我们对基本放大电路提出了两点的要求： （1）要放大输入信号（Au高） （2）信号波形不失真
我们以上的分析，由于静态工作点选在了特性曲线的线性部分的中 部，信号输入以后都是在特性曲线的线性部分工作，因此波形基本 上是不失真的。但是如果我们的工作点选择的不合适，就可能使得 信号输入以后，在特性曲线的非线性部分工作，这样就产生了失真。 这种失真我们称之为非线性失真。
第 9 章 基本放大电路 9.3 放大电路的静态分析---图解法
已知：UCC=12V,β=100,RC=2kΩ, RB=370kΩ，求静态工作点.
这个例题就是单电源的放大作用，得到的主要数据如上图所示。这 个数据后面我们要用到。这个就是静态计算的估算法。
下面我们开始学习静态分析的第二种方法-----图解法
（3）通过电路，可以求得电压放大倍数 数值上等于输出电压的有效值与输入电压的有效值的比值，还等于 输出信号的幅值与输入信号的幅值的比值。
交流信号输入了，IB变化了，静态工作点偏移出去。这个偏移变化 的轨迹一定会沿着直流负载线变化。那么IB在20-40的范围内变化， 这时可以知道IC 的动态变化范围就从2-4之间的交变变化。由于在 放大的这部分是线性变化的，信号交变量 ic也是随时间作正弦规律 变化，跟输入信号的波形是一致的。我们加上一个时间坐标轴，这 样iC的变化规律也可以表示出来了。
iB也是直流和交流共存的，静态值IB 叠加了一个信号的交流量ib， ib变化 同样引起iC的变化。
uCE是静态值UCE叠加了一个信号的 交流量uce， uCE既有直流也有交流， 电流经过电容，直流被隔断，交流被 输出，就得到uo 注：uo和ui的输出相位不同！！！=UCC-iCRC
我们对基本放大电路提出了两点的要求： （1）要放大输入信号（Au高） （2）信号波形不失真
我们以上的分析，由于静态工作点选在了特性曲线的线性部分的中 部，信号输入以后都是在特性曲线的线性部分工作，因此波形基本 上是不失真的。但是如果我们的工作点选择的不合适，就可能使得 信号输入以后，在特性曲线的非线性部分工作，这样就产生了失真。 这种失真我们称之为非线性失真。
第 9 章 基本放大电路 9.3 放大电路的静态分析---图解法
已知：UCC=12V,β=100,RC=2kΩ, RB=370kΩ，求静态工作点.
这个例题就是单电源的放大作用，得到的主要数据如上图所示。这 个数据后面我们要用到。这个就是静态计算的估算法。
下面我们开始学习静态分析的第二种方法-----图解法
（3）通过电路，可以求得电压放大倍数 数值上等于输出电压的有效值与输入电压的有效值的比值，还等于 输出信号的幅值与输入信号的幅值的比值。
基本放大电路图
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42
图2.6.1 复合管
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43
图2.6.2 阻容耦合复合管共射放大电路
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44
图2.6.3 阻容耦合复合管共集放大电路
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45
图2.6.4 共射－共基放大电路的交流通路
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46
图2.6.5 共集－共基放大电路的交流通路
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47
2.7 场效应管放大电路
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21
图2.3.9 直流负载线和交流负载线
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22
图2.3.10 例图
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23
图2.3.11 晶体管的直流模型
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24
图2.3.12 晶体管的共射h参数等效模型
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25
图2.3.13 h参数的物理意义及求解方法
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26
图2.3.14 简化的h参数等效模型
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39
图2.5.3 共集放大电路的输出电阻
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40
图2.5.4 根本共基放大电路
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41
2.6 根本放大电路的派生电路
• 图2.6.1 复合管 • 图2.6.2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 图2.6.3 阻容耦合复合管共集放大电路 • 图2.6.4 共射－共基放大电路的交流通路 • 图2.6.5 共集－共基放大电路的交流通路
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36
2.5 晶体管单管放大电路的三种根本接法
• 图2.5.1 根本共集放大电路 • 图2.5.2 根本共集放大电路的交流等效电路 • 图2.5.3 共集放大电路的输出电阻 • 图2.5.4 根本共基放大电路
第4节 放大电路的动态分析
2、3 放大电路的动态分析一：图解法分析动态特性1.交流负载线的画法解：画微变等效电路.u o.i u解：交流负载线的特点：必须通过静态工作点交流负载线的斜率由R"L表示(R"L=Rc//R L) 交流负载线的画法（有两种）：（1）先作出直流负载线，找出Q点；作出一条斜率为R"L 的辅助线，然后过Q点作它的平行线即得。
（此法为点斜式）（2）先求出U C E坐标的截距（通过方程U"C C=U C E+I C R"L）连接Q点和U"C C点即为交流负载线。
（此法为两点式）例1：作出图（1）所示电路的交流负载线。
已知特性曲线如图（2）所示，Ucc=12V，Rc=3千欧，R L=3千欧，Rb=280千欧。
解：（1）作出直流负载线，求出点Q。
（2）求出点U"cc。
U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V （3）连接点Q和点U"cc即得交流负载线（图中黑线即为所求）二．放大电路的非线性失真作为对放大电路的要求，应使输出电压尽可能的大，但它受到三极管非线性的限制。
当信号过大或者工作点选择不合适，输出电压波形将产生失真。
由于是三极管非线性引起的失真，所以称为非线性失真。
1．由三极管特性曲线非线性引起的失真这主要表现在输入特性的起始弯曲部分，输出特性的间距不匀当输入又比较大时，就会使Ib、Uce和Ic的正负半周不对称，即产生非线性失真。
如图（1）所示2.工作点不合适引起的失真（1）工作点Q点设置偏高会产生饱和失真若工作点Q点设置偏高，虽然基极动态电流ib为不失真的正弦波，但是由于在输入信号正半周，靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区，导致集电极动态电流iC产生顶部失真，集电由于输出电压v o与R c上电压的变化相位相反，极电阻Rc上的电压波形必然随之产生同样的失真。
从而导致v由于晶体管进入饱和区工作而产生的失真现象称为饱和失o波形产生底部失真，此种真。
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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UBEQ可近似认为： 硅管 UBEQ = ( 0.6 ~ 0.8 ) V 锗管 UBEQ = ( 0.1 ~ 0.3 ) V
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估算方法: 由图中的直流通路, 可求得单管放大电路的 静态工作点的值为:
IBQ Rb + UBEQ = VCC
IBQVCCRU b BEQ
ICQIBQ
+VCC
则电压放大倍数：
Au =
ΔuCE Δ uBE
电流放大倍数：
Δ iC Ai = Δ iB
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iB/μА
iB
60
IBQ
40
20
O
0
t
iC/mA 4
iC
Q
ΔiB
2
O
0
0.7 uBE/V
t
ΔuBE
UBE
uBE
0.68Q 0.72
交流负载线
iB=80μА
60
Q 40
20
直流负载线
0
4.5 6 7.5 12 uCE/V
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输出回路的等效电路
Rb
C1
+ uI -
Rc
C2
VT RL
+VCC
+ uO -
iC M iC
+
+
VT uCE
uCE
--
N
Rc VCC
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直流负载线和静态工作点的求法
iC M iC
+
+
VT uCE
uCE
--
N
iC/mA VCC Rc Rc
ICQ
VCC
O
iB=IBQ Q
UCEQ
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三、用图解法求解放大电路的静态工作点
（一）图解法的过程 图解法既可分析静态,也可分析动态。 过程一般是先静态后动态。
1. 图解分析静态
任务:用作图法确定静态工作点,求出IBQ, ICQ和UCEQ。
由于输入特性不易准确测得,
一般用近似估算法求IBQ和UBEQ 。 下面主要讨论输出回路的图解法。
iB/μА
iB
60
IBQ
40
iC Q
ΔiB
iC/mA 4
2
20
O
0
t
O
0
0.7 uBE/V
t
ΔuBE
UBE
uBE
0.68Q 0.72
t
t
交流负载线
iB=80μА
动画
60
Q 40
6
ΔuCE UCEQ
20
直流负载线
0 12 uCE/V
uCE
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用图解法求放大电路的放大倍数
假设IBQ附近有一个变化量ΔiB ， 在输入特性上找到相应的ΔuBE ， 在输出特性的交流负载线上找到相应的ΔiC和ΔuCE。
增大Rc ，
Q点靠近饱和区。
增大Rb ，
VCC uCE
Q点靠近截止区。
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iC VCC2
Rc VCC1
Rc
VCC2>VCC1
Q2 Q1
iC
VCC Rc
O
VCC1 VCC2 uCEO
VCC升高时, Q点移向右上方,Uom增大， 三极管静态功耗也增大。
β2> β1
Q2 Q1
VCC uCE β 增大时， 特性曲线上移， Q点移近饱和区。
2.3.1用图解法求放大电路的静态工作点
一、直流通路与交流通路
1. 直流通路
用于放大电路的静态分析。
Rb
C1 + uI -
Rc C2
VT RL
+VCC
+ uO -
Rb Rc
+VCC
VT
直流通路
在直流通路中:
电容相当于开路 电感相当于短路
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2. 交流通路 用于放大电路的动态分析。
Rb
C1 + uI -
iB=80μA
VT ΔuCE
ΔuCE
Rc
RL
-
-
2
N
60
Q 40
20
直流负载线
交流通路的输出回路
ΔuCE = - Δic(RC // RL)
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。
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放大电路动态工作情况
280kΩ
Rb
3kΩ
Rc
iC
C2
C1
+ uI
-
IB
+
+
- UBE
VTUCE
RL
- 3kΩ
iC/mA
+VCC12V
4
+
uO
2
-
0
iB=80μА
60
Q 40
20
0
6
12 uCE/V
解：首先估算IBQ
IBQ
=
VCC - UBEQ
Rb
=
40μA
输出回路方程 uCE = 12-3 iC
IBQ = 40 μA ICQ=2mA UCEQ=6V
Rc C2
VT RL
+VCC
+ uO -
Rb
Rc
+
VT
+ uI
RL uO
-
-
交流通路
在交流通路中:
大电容和理想电压源相当于短路 电感和理想电流源相当于开路
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二、静态工作点的近似估算
静态分析(估算静态工作点)讨论对象是直流成分。
静态工作点: 外加输入信号为零时, 三极管的IBQ , ICQ , UBEQ , UCEQ 在输入输出特性曲线上对应一个点 Q点。
ΔuCE
UCEQ
uCE
t
Au=
ΔuCE ΔuBE
t
= 4.5-7.5 = - 75 0.72-0.68
负号表示uCE与uBE反相位
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uBE
结论：
uBEQ
O
iB
由右图可知：
iBQLeabharlann 单管共射放大电路中， OiC
1.交、直流并存
iCQ
2.有电压放大作用
O
3.有倒相作用
uCE
uCEQ
O
ui t
Rb
Rc
IB
+ UBEQ
IC +
VT UCEQ
--
直流通路
ICQ Rc + UCEQ = VCC U CE V Q C C ICR Q C
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[例2.3.1] 设单管共射放大电路中,
VCC=12V, Rc= 3 k Ω,
+VCC
Rb Rc
C2
Rb= 280 kΩ, β = 50, 试估算静态工作点。
A
Q
若CD = DE，则
UomC2D
DE 2
O C
D
否则 Uommi nC2D ， D2E
直流负载线
B iB=0μА
E uCE
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3. 分析电路参数对静态工作点的影响
iC
VCC
Rc2>Rc1
Rc1
VCC
Rc2
Q2 Q1
iC VCC
Rb1<Rb2
Rc
Q1 Q2
O
VCC uCE O
VCC uCE/V
根据输出回路方程uCE = VCC – iCRc 作直流负载线，
与横坐标交点为VCC , 与纵坐标交点为VCC/Rc ，
斜率为-1/Rc ，是静态工作点的移动轨迹。
直流负载线与特性曲线 iB=IBQ 的交点即Q点, 如图示。
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[例2.3.2 ] 试用图解法确定下图所示电路的静态工作点。
ICQ O
uCE波形出现 顶部失真。
O t
O
t
Q
UCEQ
uCE uCE
截止失真
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iC
iC
Q点过高
iB
Q
ICQ
交流负载线
O
O
t
uCE
UCEQ O
uCE
饱和失真
t
uCE波形出现底部失真。
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2. 用图解法估算最大输出幅度
Q点应尽量设在 交流负载线上线 段AB的中点。
iC
交流负载 线
t
t
uo t
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3. 图解法的步骤
（一）画输出回路的直流负载线 （二）估算 IBQ，确定Q 点，得到 ICQ和 UCEQ （三）画交流负载线 （四）求电压放大倍数
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2.3.3 放大电路的非线性失真与静态工作点的关系 动画
1. 分析非线性失真
Q点过低
iC
iC
交流负载线
iB
C1
+ ui
+
VT
RL
uo
-
-
解: 设UBEQ = 0.7V, 则
IB Q Vc c RUbBE 1 Q 2 2 0 .8 7m 0 0 A .0m 4 4 A A 0 IC QIB Q5 0 0 .0m 4 A 2 mA
U VIR C Ec Q cCc Q ( 1 2 3 )V 6 V
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