模电放大电路的分析方法PPT学习教案.pptx

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1、会计学1模电模电 放大放大(fngd)电路的分析方法电路的分析方法第一页，共33页。一、直流通路和交流一、直流通路和交流一、直流通路和交流一、直流通路和交流(jioli)(jioli)通路通路通路通路1.1.直流通路：直流通路：直流通路：直流通路：Us=0 Us=0，保留，保留，保留，保留RsRs；电容开路电容开路电容开路电容开路(kil)(kil)；电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为电感相当于短路（线圈电阻近似为0 0）。）。）。）。2.2.交流通路：交流通路：交流通路：交流通路：大容量电容相当于短路；大容量电容相当于短路；大容量电容相

2、当于短路；大容量电容相当于短路；直流直流直流直流电源相当于短路（内阻为电源相当于短路（内阻为电源相当于短路（内阻为电源相当于短路（内阻为0 0）。）。）。）。通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，引入直流通(litng)路和交流通(litng)路。第1页/共33页第二页，共33页。VBB越大，UBEQ取不同(b tn)的值所引起的IBQ的误差越小。基本共射放大电路的直流通路和交流基本共射放大电路的直流通路和交流基本共射放大电路的直流通路和交流基本共射放大电路的直流通路和交流(jioli)(jioli)通路通路通路通路 列晶体管输

3、入、输出回路方程(fngchng)，将UBEQ作为已知条件，令ICQIBQ，可估算出静态工作点。第2页/共33页第三页，共33页。当VCCUBEQ时，已知：VCC12V，Rb600k，Rc3k，100。Q？直流通(litng)路阻容耦合单管共射放大电路阻容耦合单管共射放大电路阻容耦合单管共射放大电路阻容耦合单管共射放大电路(dinl)(dinl)的直流通路和交流的直流通路和交流的直流通路和交流的直流通路和交流通路通路通路通路第3页/共33页第四页，共33页。讨论讨论讨论讨论(tol(tol(tol(toln)n)n)n)一一一一画图示电路的直流通路和交流(jioli)通路。第4页/共33页第五

4、页，共33页。二、图解法二、图解法二、图解法二、图解法 应实测特性应实测特性应实测特性应实测特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线 1.1.静态分析：图解二元方程静态分析：图解二元方程静态分析：图解二元方程静态分析：图解二元方程输入回路(hul)负载线QIBQUBEQQIBQICQUCEQ负载(fzi)线第5页/共33页第六页，共33页。2 2、电压放大倍数、电压放大倍数、电压放大倍数、电压放大倍数(bish)(bish)的分析的分析的分析的分析斜率(xil)不变第6页/共33页第七页，共33页。3 3、失真、失真、失真、失真(sh zhn)(sh zhn)分析分析分析分析n n截止截止

5、截止截止(jizh(jizh)失真失真失真失真消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路(hul)负载线。截止失真是在输入回路首先产生失真！减小Rb能消除截止失真吗？第7页/共33页第八页，共33页。饱和饱和饱和饱和(b(b oh)oh)失真失真失真失真饱和失真(sh zhn)产生于晶体管的输出回路！第8页/共33页第九页，共33页。消除饱和失真的消除饱和失真的消除饱和失真的消除饱和失真的(zhn de)(zhn de)方法方法方法方法n n消除消除消除消除(xioch)(xioch)方法：增大方法：增大方法：增大方法：增大RbRb，减小，减小，减小，减小VBBVBB，减小，减小，减小，减小Rc

6、Rc，减小，减小，减小，减小，增大，增大，增大，增大VCCVCC。Rb或或VBB Rc或VCC 最大不失真输出电压 Uom：比较UCEQ与（VCC UCEQ），取其小者，除以 。这可不是好办法！第9页/共33页第十页，共33页。4 4、图解法的特点、图解法的特点、图解法的特点、图解法的特点(tdi(tdi n)n)n n形象直观；形象直观；形象直观；形象直观；n n适应于适应于适应于适应于QQ点分析、失真分析、最大不失真输出电点分析、失真分析、最大不失真输出电点分析、失真分析、最大不失真输出电点分析、失真分析、最大不失真输出电压压压压(diny)(diny)的分析；的分析；的分析；的分析；n

7、n能够用于大信号分析；能够用于大信号分析；能够用于大信号分析；能够用于大信号分析；n n不易准确求解；不易准确求解；不易准确求解；不易准确求解；n n不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。不能求解输入电阻、输出电阻、频带等等参数。第10页/共33页第十一页，共33页。直流负载直流负载直流负载直流负载(fzi)(fzi)线和交流负载线和交流负载线和交流负载线和交流负载(fzi)(fzi)线线线线Uom=?Q点在什么(shn me)位置Uom最大？交流负载线应过Q点，且斜率(xil)决定于（RcRL）第11页/

8、共33页第十二页，共33页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)二二二二1、在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？2、从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止(jizh)失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？第12页/共33页第十三页，共33页。讨论讨论讨论讨论(t(t oln)oln)三三三三2、空载和带载两种情况下 Uom分别为多少？3、在图示电路中，有无可能在空载时输出(shch)电压失真，而带上负载后这种失真消除？已知ICQ2mA，UCES0.7V。1、在空载情况下，当输入信号增大(zn d)时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载情况呢？第13页/

9、共33页第十四页，共33页。12V9V6V2mA1、在空载情况下，当输入信号(xnho)增大时，UCEQ-UCES与（VCC UCEQ）相比，电路首先出现饱和失真.若带负载情况,UCEQ-UCES与ICQRL电路首先出现截止失真空载(kn zi)情况下Uom=6-0.7=5.3V带载情况下Uom=2*（3/3）=3V不可能(knng)第14页/共33页第十五页，共33页。图解分析法分析思路输入(shr)特性曲线输出特性曲线(qxin)交流(jioli)负载线第15页/共33页第十六页，共33页。三、等效电路法三、等效电路法n n半导体器件的非线性特性使放大半导体器件的非线性特性使放大半导体器件

10、的非线性特性使放大半导体器件的非线性特性使放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的分析复杂电路的分析复杂电路的分析复杂电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。输入(shr)回路等效为恒压源输出(shch)回路等效为电流控制的电流源1、直流模型：适于Q点的分析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。第16页/共33页第十七页，共33页。2 2 2 2、晶体管的、晶体管的、晶体管的、晶体管的

11、h h h h参数等效参数等效参数等效参数等效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)模型（交流模型（交流模型（交流模型（交流等效等效等效等效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)模型）模型）模型）模型）n n在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成在交流通路中可将晶体管看成为一个为一个为一个为一个(y)(y)(y)(y)两端口网络，两端口网络，两端口网络，两端口网络，输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个输入回路、输出回路各为一个(y)(y)(y)(y)端口。端口。

12、端口。端口。第17页/共33页第十八页，共33页。在低频在低频在低频在低频(dpn)(dpn)、小信号作用下的关系式、小信号作用下的关系式、小信号作用下的关系式、小信号作用下的关系式交流等效模型(mxng)（按式子画模型(mxng)）电阻(dinz)无量纲无量纲电导第18页/共33页第十九页，共33页。h h参数的物理参数的物理参数的物理参数的物理(wl(wl)意义意义意义意义b-e间动态(dngti)电阻内反馈(fnku)系数电流放大系数c-e间电导分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？第19页/共33页第二十页，共33页。简化的简化的简化的简化的h h h h参数等

13、效参数等效参数等效参数等效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)电路交流等电路交流等电路交流等电路交流等效效效效(dn xio)(dn xio)(dn xio)(dn xio)模型模型模型模型查阅(chyu)手册基区体电阻(dinz)发射结电阻发射区体电阻数值小可忽略利用PN结的电流方程可求得由IEQ算出在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！第20页/共33页第二十一页，共33页。3 3 3 3、放大、放大、放大、放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析bece放大(fngd)电路的交流等效电路第2

14、1页/共33页第二十二页，共33页。阻容耦合共射放大阻容耦合共射放大阻容耦合共射放大阻容耦合共射放大(fngd)(fngd)(fngd)(fngd)电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析电路的动态分析第22页/共33页第二十三页，共33页。讨论四：基本共射放大电路讨论四：基本共射放大电路讨论四：基本共射放大电路讨论四：基本共射放大电路(dinl)(dinl)的静的静的静的静态分析（态分析（态分析（态分析（1 1）第23页/共33页第二十四页，共33页。讨论四：基本共射放大电路的静态讨论四：基本共射放大电路的静态讨论四：基本共射放大电路的静态讨论四：基本共射放大电路的静态(jngti)(jn

15、gti)分析（分析（分析（分析（2 2）QIBQ35AUBEQ0.65V 为什么用图解法求解(qi ji)IBQ和UBEQ？第24页/共33页第二十五页，共33页。讨论四：基本讨论四：基本讨论四：基本讨论四：基本(jbn)(jbn)共射放大电路的动态共射放大电路的动态共射放大电路的动态共射放大电路的动态分析分析分析分析第25页/共33页第二十六页，共33页。讨论五：阻容耦合共射放大讨论五：阻容耦合共射放大讨论五：阻容耦合共射放大讨论五：阻容耦合共射放大(fngd)(fngd)电路电路电路电路的静态分析的静态分析的静态分析的静态分析为什么可忽略(hl)？第26页/共33页第二十七页，共33页。第

16、27页/共33页第二十八页，共33页。例一在图所示电路中，已知晶体管的80，rbe1k 20mV；静态时UBEQ0.7V，UCEQ4V，IBQ20A。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“”，否则打“”。60mV第28页/共33页第二十九页，共33页。例二1.画出直流通路和交流(jioli)通路2.分析RL和RL3k时的Q点、Ri 和Ro。(作业）3k56k5k5k第29页/共33页第三十页，共33页。例三故障(gzhng)判断电路如图P2.6所示，已知晶体管50，在下列情况(qngkung)下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设VCC12V，晶体管饱和管压降UCES0.5V.（1）正常(zhngchng)情况解：设UBE0.7V。则基极静态电流 第30页/共33页第三十一页，共33页。（2）Rb1短路(dunl)由于(yuy)UBE0V，T截止，UC12V。（3）Rb1开路(kil)临界饱和基极电流 实际基极电流 由于IBIBS，故T饱和，UCUCES0.5V。第31页/共33页第三十二页，共33页。（4）T截止(jizh)，UC12V。（5）由于(yuy)集电极直接接直流电源，UCVCC12V第32页/共33页第三十三页，共33页。