第2章 基本放大电路(3)23图解分析法.ppt

《第2章 基本放大电路(3)23图解分析法.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章 基本放大电路(3)23图解分析法.ppt（57页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、模拟电子技术教学课件河北科技大学信息学院基础电子教研室2-2-2内容回顾内容回顾1.掌握放大电路的静态工作点的计算掌握放大电路的静态工作点的计算:静态工作点静态工作点(Q)的计算的计算:（无（无RL时）时）IBQI1I2ICQ+UCEQ-2-2-3静态工作点静态工作点(Q)的计算的计算:(RL存在时）存在时）利用戴维南定理：利用戴维南定理：IBQI1I2ICQ+UCEQ-2-2-4放大电路的静态工作点放大电路的静态工作点(Q)的计算的计算:IBQICQ+UCEQ-2-2-52.掌握放大电路的直流通路、交流通路的画法。掌握放大电路的直流通路、交流通路的画法。对于对于 放大电路的直流通路：将放大电

2、路中放大电路的直流通路：将放大电路中 1）电容视为开路；电容视为开路；2）电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻）；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。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；）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）无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。视为短路。2-2-6放大电放大电路分析路分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效电路法微变等效电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真 分析放

3、大电路的基本思想就是在理解放大电路工分析放大电路的基本思想就是在理解放大电路工作原理的基础上分别求放大电路的作原理的基础上分别求放大电路的静态工作点静态工作点和和各各项动态参数项动态参数。2-2-7图解法的应用图解法的应用1.确定静态工作点（静态分析）。确定静态工作点（静态分析）。2.计算电压放大倍数（动态参数的分析）。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。分析放大电路的非线性失真。4.分析电路参数对放大电路工作性能的影响。分析电路参数对放大电路工作性能的影响。5.分析放大电路最大输出电压。分析放大电路最大输出电压。利用晶体管的输入、输出特性曲线，电利用晶体管的输入

4、、输出特性曲线，电路参数及回路方程，作图路参数及回路方程，作图确定确定Q Q及及进行动态进行动态分析分析。此方法直观形象。此方法直观形象。2.3.2 图解法：图解法：2-2-8 图解法：就是图解法：就是 利用晶体管的特性曲线和放大电利用晶体管的特性曲线和放大电路其他元件的特性，用作图的方法来路其他元件的特性，用作图的方法来分析电路分析电路。2-2-9线性部分：外围电路线性部分：外围电路-满足电路定律满足电路定律非线性部分：非线性部分：T，满足满足iB和和uBE、iC和和uCE的关系的关系外电路外电路内电路内电路外电路外电路2-2-10iBuBE1.输入回路输入回路：IBQ和和UBEQ的求解：的

5、求解：一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）计算计算Q2-2-11iBuBEVBBQ输入回路直流负载线方程输入回路直流负载线方程2-2-122.输出回路输出回路：ICQ和和UCEQ的求解的求解iCuCE2-2-13一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCCQ输出回路直流负载线方程输出回路直流负载线方程2-2-14利用作图法确定利用作图法确定Q的方法步骤的方法步骤：1、画出晶体管的输入、输出特性曲线、画出晶体管的输入、输出特性曲线;2、根据输入回路得到输入回路负载线、根据输入回路得到输入回路负载线 确定确定IBQ；3、根据输出回路得到输出回路负载线、根

6、据输出回路得到输出回路负载线 确定确定Q；2-2-15二、典型放大电路动态的分析（二、典型放大电路动态的分析（ui0）计算计算Au 1、输入回路输入回路输入回路交流负载线方程输入回路交流负载线方程2-2-162-2-172、输出回路输出回路输出回路交流负载线方程输出回路交流负载线方程2-2-182-2-19典型放大电路放大倍数的分析典型放大电路放大倍数的分析2-2-201、引起放大电路非线性失真的原因：、引起放大电路非线性失真的原因：1）晶体管特性的非线性；）晶体管特性的非线性；2）Q点的位置不合适：点的位置不合适：Q点偏低点偏低或或 Q点偏高点偏高；3）输入信号太大。）输入信号太大。均可以引

7、起非线性失真均可以引起非线性失真三、分析放大电路的非线性失真三、分析放大电路的非线性失真2-2-21 Q点偏低产生非线性失真点偏低产生非线性失真-截止失真截止失真（对于对于uO 顶部平顶失真）顶部平顶失真）2-2-22Q点点偏高产生的非线性失真偏高产生的非线性失真-饱和失真（对于饱和失真（对于uO底部平顶失真）底部平顶失真）2-2-23？思考思考：Q点合适，如果输入信号过大，点合适，如果输入信号过大，会发生什么现象？会发生什么现象？2、非线性失真的、非线性失真的类型类型：1）Q点偏低引起的截止失真；点偏低引起的截止失真；2）Q点偏高引起的饱和失真；点偏高引起的饱和失真；3）输入信号过大引起的双

8、失真。输入信号过大引起的双失真。2-2-243、避免晶体管放大电路产生非线性失真采、避免晶体管放大电路产生非线性失真采取的手段：取的手段：1）选择线性好的晶体管；）选择线性好的晶体管；2）选择放大电路合适的）选择放大电路合适的Q;3）输入信号不能太大，放大电路放大的是输入信号不能太大，放大电路放大的是小信号。小信号。2-2-25根据基本放大电路根据基本放大电路Q的估算：的估算：四、分析电路参数对放大电路四、分析电路参数对放大电路Q的影响。的影响。电路参数：电路参数：Rb、RC、VCC、VBB，晶体管参数：晶体管参数：UBE、2-2-261、Rb对放大电路对放大电路Q的影响的影响Rb增大增大Q沿

9、曲线向下移沿曲线向下移 输入负载线斜率减小。输入负载线斜率减小。RbQQ2-2-27Rb对放大电路对放大电路Q的影响的影响在输出负载线：在输出负载线：Rb增大增大Q沿负载线向下移。沿负载线向下移。RbQQ2-2-282.RC对对放大电路放大电路Q的影响的影响RC增大增大Q沿输出特沿输出特性曲线线向左移性曲线线向左移(负载线斜率变小）负载线斜率变小）。RcQQ2-2-293、VCC对对放大电路放大电路Q的影响的影响VCC增大增大Q沿输出特沿输出特性曲线线向右移性曲线线向右移(负载线斜率不变）负载线斜率不变）。VccQQ2-2-30总结总结：1.Rb(RC、VCC不变）的变化在负载线上表不变）的变

10、化在负载线上表现为现为:Rb增大增大Q沿负载线向下移沿负载线向下移,Rb减小减小Q沿负载沿负载线向上移。线向上移。Rb的大小决定的大小决定Q对应的特性曲线。对应的特性曲线。RC、VCC不变不变负载线的斜率及与横轴的负载线的斜率及与横轴的交点位置不变。交点位置不变。2-2-31总结总结：2.RC(Rb、VCC不变）的变化在负载线上表现为不变）的变化在负载线上表现为:RC增大负载线的斜率减小增大负载线的斜率减小,RC减小负载线的斜率减小负载线的斜率增大。增大。RC的大小决定负载线斜率的大小。的大小决定负载线斜率的大小。Rb、VCC不变不变 Q对应的输出特性曲线及负对应的输出特性曲线及负载线与横轴的

11、交点位置不变。载线与横轴的交点位置不变。2-2-32总结总结：3.VCC (RC、Rb不变）的变化在负载线上表不变）的变化在负载线上表现为现为:VCC增大增大Q沿输出特性曲线线向右移沿输出特性曲线线向右移(负载线负载线斜率不变，即负载线平移）。斜率不变，即负载线平移）。VCC的的大小决定负大小决定负载线与横轴的交点位置。载线与横轴的交点位置。Rb、RC不变不变Q对应的输出特性曲线及对应的输出特性曲线及负载线的斜率不变。负载线的斜率不变。2-2-33五、五、分析放大电路最大输出电压：分析放大电路最大输出电压：最大输出电压的幅值为最大输出电压的幅值为VCC-UCEQ和和UCEQ-UCES中较小的。

12、中较小的。2-2-34图解法的特点：图解法的特点：直观形象，可以分析直观形象，可以分析Q点位置是否合适点位置是否合适分析非线性失真。分析非线性失真。依赖于特性曲线；依赖于特性曲线；易产生测量误差；易产生测量误差；不适于频率较高的情况；不适于频率较高的情况；较复杂的电路无法分析；较复杂的电路无法分析；2-2-35 例例:电电路路如如图图（a）所所示示，图图（b）是是晶晶体体管管的的输输出出特特性，静态时性，静态时UBEQ0.7V。利利用用图图解解法法分分别别求求出出RL和和RL3k 时时的的静静态态工工作作点和最大不失真输出电压点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。有效值）。2-2-36解解:

13、空载时根据电路的输入回路得到空载时根据电路的输入回路得到:ABQ根据电路的输出回路电压方程根据电路的输出回路电压方程 uCE=VCC-iCRC；画出输出回路负载线画出输出回路负载线A-B；确定确定ICQ2mAIBQICQUCEQ确定确定Q:IBQ20A，ICQ2mA,UCEQ6V.2-2-37空载时最大不失真输出电压峰值约为空载时最大不失真输出电压峰值约为 6-0.7=5.3(V)，有效值约为有效值约为5.3/=3.75V。ABQ QIBQICQUCEQ2-2-38带载时：根据电路的输入回路得到带载时：根据电路的输入回路得到IBQ20A，根据电路的输出回路电压方程根据电路的输出回路电压方程uC

14、E=VCCiCRL画画出输出出输出负载线负载线A-C,最大不失真输出电压峰值约为最大不失真输出电压峰值约为3-0.7=2.3(V)，有效值约为有效值约为1.63V。AC确定确定 ICQ2mA，UCEQ3V；VCCVCC2-2-39 理解图解法分析电路的方法，会分析失理解图解法分析电路的方法，会分析失真和求最大输出电压。真和求最大输出电压。作业作业 P138(图图140）习题习题2.4（有效值有效值=最大值最大值/）小结小结:2-2-40【例例】用图解法分析带负载电阻用图解法分析带负载电阻RL的的阻容阻容共射共射 电路静态和动态指标。电路静态和动态指标。已知已知UBEQ，IBQ用用估算法得到估算

15、法得到:2-2-411.用图解法分析电路用图解法分析电路Q1.静态工作点静态工作点Q一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCCQUCEQICQ2-2-42iBiBEQibtuit2、用图解法分析电路动态指标、用图解法分析电路动态指标 输入端的信号的控制情况输入端的信号的控制情况2-2-43只考虑交流信号时，输出只考虑交流信号时，输出回路的外电路特性称为交回路的外电路特性称为交流负载线。流负载线。3、用图解法分析电路动态指标、用图解法分析电路动态指标输出端的信号控制情况输出端的信号控制情况2-2-44一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVC

16、C直流负载线交流负载线最大输出电压的值为最大输出电压的值为 和和UCEQ-UCES中中较小的。较小的。动态工作点在动态工作点在Q点附近沿交流负载线移动！点附近沿交流负载线移动！2-2-45 平移平移AC得到的直线为得到的直线为阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路的输出回的输出回路输出负载线路输出负载线AC2-2-46【例例1】画出电路的直流通路和交流通路。画出电路的直流通路和交流通路。1、画出直流通路：、画出直流通路：例题例题2-2-472、画出电路的交流通路。、画出电路的交流通路。2-2-48【例例2】画出电路的交流通路。画出电路的交流通路。2-2-49【例例2】分析所示各电路是否能够放大正弦交

17、流信号，分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由简述理由 输入信输入信号直接加在号直接加在了了Tb-eTb-e之间，之间，没有加在直没有加在直流信号的基流信号的基础上。础上。没有集电极没有集电极负载电阻负载电阻2-2-50【例例2】分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号，分析所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由简述理由2-2-512-2-522-2-532-2-54【例例1】用图解法分析带负载电阻用图解法分析带负载电阻RL的的直耦直耦共射共射 电路静态和动态指标。电路静态和动态指标。已知已知UBEQ，IBQ用用估算法得到：估算法得到：2-2-551、用图解法确定电路静态工作点、用图解法确定电路静态工作点Q1.静态工作点静态工作点Q一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCC2-2-562、用图解法分析电路动态指标。、用图解法分析电路动态指标。1.静态工作点静态工作点Q一、静态工作点的分析（一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCC2-2-57【例例】用图解法分析带负载电阻用图解法分析带负载电阻RL的的阻容阻容共射共射 电路静态和动态指标。电路静态和动态指标。已知已知UBEQ，IBQ用用估算法得到估算法得到: