计算机电路基础(2).ppt

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1、计算机电路基础（计算机电路基础（2）主讲：夏少波主讲：夏少波第十二讲第十二讲 Email: Tel :05316512165山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 在有图所示的单管共射在有图所示的单管共射放大电路中，当各种电放大电路中，当各种电路参数例如集电极电源路参数例如集电极电源电压电压VCC，基极偏置电基极偏置电阻阻Rb、集电极负载电阻集电极负载电阻RC以及三极管共射电流以及三极管共射电流放大系数放大系数等数值发生等数值发生变化时，静态工作变化时，静态工作点点Q的位置将随之改变。的位置将随之改变。7*、放大电路参数对、放大电路参数对Q的影响的影响山东广播电视大

2、学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 若电路中其它参数保持若电路中其它参数保持不变，而集电极电源电不变，而集电极电源电压压VCC升高，则直流负升高，则直流负载线将平行右移，静态载线将平行右移，静态工作点工作点Q将移向右上方，将移向右上方，此时交流负载线也将平此时交流负载线也将平行右移，从而使放大电行右移，从而使放大电路的动态工作范围扩大。路的动态工作范围扩大。反之，若反之，若VCC降低降低，Q将向左下方移动。将向左下方移动。*若若VCC升高升高对对Q的影响的影响0iCuCEQ1iCQuCEQVCCiB=iBQQ2山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院

3、 若电路中其它参数保持若电路中其它参数保持不变，而基极偏置电阻不变，而基极偏置电阻Rb升高，则直流负载线升高，则直流负载线的位置不变，但由于静的位置不变，但由于静态基极电流态基极电流IBQ 减小，故减小，故Q将沿直流负载线向下将沿直流负载线向下方移动。靠近截止区，方移动。靠近截止区，易发生截止失真。反之，易发生截止失真。反之，若若Rb减小，减小，则则Q靠近饱靠近饱和区，易发生饱和失真。和区，易发生饱和失真。*若若Rb升高升高对对Q的影响的影响0iCuCEQ1iCQuCEQVCCiB=iBQQ2山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 若电路中其它参若电路中其它参数保持

4、不变，而数保持不变，而集电极电阻集电极电阻RC升升高，则直流负载高，则直流负载线与纵轴的交点线与纵轴的交点降低，降低，而而IBQ 不变不变，故故Q将靠近饱和将靠近饱和区，易发生饱和区，易发生饱和失真。且使动态失真。且使动态范围变小范围变小*若若RC升高升高对对Q的影响的影响0iCuCEQ1iCQuCEQVCCiB=iBQQ2山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 若电路中其它参数保若电路中其它参数保持不变，而三极管的持不变，而三极管的升高，则直流负载升高，则直流负载线的位置不变，静态线的位置不变，静态基极电流基极电流IBQ 也不变，也不变，但因同样但因同样IBQ对应

5、的对应的ICQ升高，故升高，故Q将沿直将沿直流负载线向上方移动。流负载线向上方移动。靠近饱和区，易发生靠近饱和区，易发生饱和失真。饱和失真。*若若升高升高对对Q的影响的影响0iCuCEQ1iCQuCEQVCCiB=iBQQ2山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院1、根据放大电路的直流通路列出直流负载线方程、根据放大电路的直流通路列出直流负载线方程2、近似估算静态基极电流、近似估算静态基极电流 IBQ=3、直流负载线与输出特性曲线直流负载线与输出特性曲线上上IBQ的交点就是的交点就是Q点点,根据根据Q点的位置可在曲线上得到点的位置可在曲线上得到ICQ和和UCEQ。4、

6、根据放大电路的交流通路求出集电极等效负载电根据放大电路的交流通路求出集电极等效负载电阻阻RL=RC/RL，然后在输出特性曲线然后在输出特性曲线上过上过Q点画点画斜率为斜率为1/RL的直线，就得到交流负载线。的直线，就得到交流负载线。*图解法的一般步骤图解法的一般步骤山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 优点：优点：利用图解法既能分析放大电路的静利用图解法既能分析放大电路的静态工作状况，又能分析动态工作状况。图态工作状况，又能分析动态工作状况。图解的结果比较直观、形象，可以在输出特解的结果比较直观、形象，可以在输出特性曲线上直接看出静态工作点的位置是否性曲线上直接看

7、出静态工作点的位置是否合适，分析输出波形是否失真，以及是何合适，分析输出波形是否失真，以及是何种形式的非线性失真。在实际工作中，利种形式的非线性失真。在实际工作中，利用图解法进行定性分析将有助于检查放大用图解法进行定性分析将有助于检查放大电路电路Q点的设置是否合适，并指导我们有目点的设置是否合适，并指导我们有目的地调整电路参数，以改善其性能的地调整电路参数，以改善其性能。图解法的主要图解法的主要优点优点山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 缺点：缺点：利用图解法分析放大电路的作图过利用图解法分析放大电路的作图过程比较繁琐，而且容易产生作图误差；利程比较繁琐，而且容

8、易产生作图误差；利用图解法不易得到准确的定量结果。这是用图解法不易得到准确的定量结果。这是由于从手册上查到的特性曲线与各个三极由于从手册上查到的特性曲线与各个三极管的实际特性曲线之间常有较大的差别。管的实际特性曲线之间常有较大的差别。另外，图解法的使用有其局限性，只适用另外，图解法的使用有其局限性，只适用于简单的基本共射放大电路等等！于简单的基本共射放大电路等等！图解法的主要图解法的主要缺点缺点山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院已知：已知：UCC=12V，Rb=150K，Rc=2K，RL=2K，UBEQ=0.7V，试用图解法求解：试用图解法求解：ICQ、UCEQ

9、；最大不失真输出电压的幅值；最大不失真输出电压的幅值；若若Rb由由150K变为变为450K，工作点工作点Q如何移动如何移动？输出电？输出电压在上述最大幅值下是否失压在上述最大幅值下是否失真？若有属什么失真？真？若有属什么失真？例例 3.3.1 右图所示的基本放大电右图所示的基本放大电路及其输出特性曲线路及其输出特性曲线山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院0iCuCE2550751001501252468246810 12然后，在输出特性曲线上画然后，在输出特性曲线上画直流负载线，找到直流负载线，找到Q点，点，对应求出对应求出ICQ和和UCEQ；解：首先用估算法求解

10、：首先用估算法求IBQ山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院0iCuCE255075100150125246824681012UCC=12V，Rb=150K，Rc=2K，(mA)(v)AAAAAA然后，连接然后，连接Q点与横轴点与横轴上（上（8，0）画直线，）画直线，即为交流负载线！即为交流负载线！解：画交流负载线：（解：画交流负载线：（P71页）页）交流负载线与横轴的交点为交流负载线与横轴的交点为山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院0iCuCE255075100150125246824681012UCC=12V，Rb=150K，Rc=

11、2K，(mA)(v)交流负载线与饱和区及截止区的交交流负载线与饱和区及截止区的交点，对应在横轴的刻度即可读出最点，对应在横轴的刻度即可读出最大输出电压幅度！约为大输出电压幅度！约为2.5伏。伏。可见靠近截止区，将发可见靠近截止区，将发生截止失真。生截止失真。解：若解：若R Rb b由由由由150150K K变为变为变为变为450450K K ，则：则：则：则：山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院0iCuCE255075100150125246824681012UCC=12V，Rb=150K，Rc=2K，(mA)(v)Q 微变等效电路法是解决放大元件非线性问微变等效

12、电路法是解决放大元件非线性问题的另一种常用的方法。它的实质是在信题的另一种常用的方法。它的实质是在信号变化范围很小（微变）的前提下，可以号变化范围很小（微变）的前提下，可以认为三极管电压、电流之间的关系基本上认为三极管电压、电流之间的关系基本上是线性的。也就是说，在一个很小的变化是线性的。也就是说，在一个很小的变化范围内，可以将三极管的输入、输出特性范围内，可以将三极管的输入、输出特性曲线近似地看作为直线。这样就可以用一曲线近似地看作为直线。这样就可以用一个线性等效电路来代替非线性的三极管。个线性等效电路来代替非线性的三极管。从而用线性方法分析电路。从而用线性方法分析电路。3.4 微变等效电路

13、微变等效电路法法山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 输出特性曲线输出特性曲线输入特性曲线输入特性曲线0iBuBEQABuBEiB山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院iC0iCuCEQ1交流负载线交流负载线ABiB 微变等效电路法是解决放大元件非线性问微变等效电路法是解决放大元件非线性问题的另一种常用的方法。它的实质是在信题的另一种常用的方法。它的实质是在信号变化范围很小（微变）的前提下，可以号变化范围很小（微变）的前提下，可以认为三极管电压、电流之间的关系基本上认为三极管电压、电流之间的关系基本上是线性的。也就是说，在一个很小的变化

14、是线性的。也就是说，在一个很小的变化范围内，可以将三极管的输入、输出特性范围内，可以将三极管的输入、输出特性曲线近似地看作为直线。这样就可以用一曲线近似地看作为直线。这样就可以用一个线性等效电路来代替非线性的三极管。个线性等效电路来代替非线性的三极管。从而用线性方法分析电路。从而用线性方法分析电路。3.4 微变等效电路微变等效电路法法山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 输出特性曲线输出特性曲线输入特性曲线输入特性曲线0iBuBEQABuBEiB山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院iC0iCuCEQ1交流负载线交流负载线ABiB 这涉

15、及到电路分析课程的内容，对于这涉及到电路分析课程的内容，对于一个双口网络，都可用四个参数来描述输一个双口网络，都可用四个参数来描述输入、输出变量之间的关系。即：入、输出变量之间的关系。即：h参数（参数（又称为混合参数，又称为混合参数，hybrid）常常被用于放常常被用于放大电路的等效电路中。完整的大电路的等效电路中。完整的h参数等效电参数等效电路有四个路有四个h参数。参数。而实际上，只有两个而实际上，只有两个h参参数起主要作用，另外两个次要的数起主要作用，另外两个次要的h参数可忽参数可忽略不计，不考虑次要略不计，不考虑次要h参数的等效电路称为参数的等效电路称为简化的简化的h参数等效电路。参数等

16、效电路。一、简化一、简化h参数微变等效电路法参数微变等效电路法山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 我们希望找到一个线性的等效电路来我们希望找到一个线性的等效电路来代替非线性放大元件代替非线性放大元件三极管。三极管。所谓等效，是指从线性等效电路的输所谓等效，是指从线性等效电路的输入端和输出端往里看，电压、电流变入端和输出端往里看，电压、电流变量之间的关系与原来三极管的输入、量之间的关系与原来三极管的输入、输出端的电压、电流关系近似相同。输出端的电压、电流关系近似相同。1、三极管的微变等效电路、三极管的微变等效电路山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院 右图所示三极管的输入右图所示三极管的输入特性曲线中，特性曲线中，若静态工若静态工作点作点Q设置在线性区的设置在线性区的中间位置，且在一个小中间位置，且在一个小的范围内变化，其输入的范围内变化，其输入特性曲线基本上是直线；特性曲线基本上是直线；即可以用一个线性电阻即可以用一个线性电阻rbe来代替输入特性。来代替输入特性。三极管的发射结三极管的发射结B、E间微变等效电路间微变等效电路0iBuBEQABuBEiB山东广播电视大学山东广播电视大学 计算机与通信学院计算机与通信学院