低频电子线路刘树林程红丽2-4放大电路的分析方法

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1、放大电路的分析就是在理解放大电路工作原理的基础上，求解静态工作点和各项动态性能指标。通过对电路工作状态的分析以及对电路参数和性能指标的估算，来判断放大电路能否正常工作、评价电路性能的优劣，以便正确设计和选用放大电路。放大电路建立合适的静态工作点，是保证信号被正常放大的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，即正确区分直流通路和交流通路。分析电路的步骤是先静态后动态。12.4.1直流通路和交流通路1.直流通路当放大电路中不加输入信号(即ui=0)时，电路中各处的电压、电流都是固定不变的直流量，这时电路处于直流工作状态，简称静态

2、。在直流工作状态下，对直流量的分析计算称为静态分析。静态分析旨在求解放大电路静态工作点的值(IBQ、ICQ和UCEQ)，应该在直流通路中进行。直流通路是在直流电源作用下，直流电流流经的通路。画直流通路应根据三条原则：①电容视为开路；②电感视为短路(若有直流电阻，则保留其直流电阻)；②信号源短路，但保留其内阻。如图2-7所示。2图2-15a32.交流通路在静态工作点的基础上，给电路输人交流信号后，电路中各处的电压、电流都处于交、直流混合在一起的工作状态。电路中的电压、电流和均包含两个分量，即：其中，IB、IC和UCE是在电源单独作用

3、下产生的电流、电压，实际上就是放大电路的静态值，称为直流分量。而ib、ic和uce是在输入信号单独作用下产生的电流、电压，称为交流分量。4这时，如果我们对外加的交流信号及其响应单独进行分析的话，即只对电路的交流工作状态(简称动态)进行分析，称为动态分析。动态分析旨在计算放大电路的性能指标(如Ri、Ro、Au、UOM等)，应该通过交流通路进行。交流通路是在输入信号作用下，交流信号流经的通路。画交流通路应遵循两条原则：①大容量的电容(如耦合电容、射极或基极旁路电容等)视为短路；②无内阻的直流电源(如UCC、UEE等)视为短路。例，图2

4、-15(a)的交流通路如图2-15b所示。图2-15b基本共发射极电路的交流通路5用等效电路分析以基本共射放大电路为例，如图2-15(c)所示。法进行静态分析。图2-15c2.4.2静态工作点计算静态计算就是计算放大电路的静态工作点UBEQ、IBQ、ICQ和UCEQ。通常，硅管的

5、UBEQ

6、＝0.7V，锗管的

7、UBEQ

8、＝0.3V，无须求解。6基本共射放大电路的直流等效电路如图2-15(c)所示。其静态分析方法和步骤如下：列输入回路方程求IBQ：由可得根据放大区电流方程得：列输出回路电压方程求UCEQ：由可得7【例2－1】设图2-

9、15(a)的单管共射放大电路中，UCC=12V，Rc=3kΩ，Rb=280kΩ，NPN型硅三极管的β等于50，试估算静态工作点。解：设三极管的UBEQ=0.7V，则根据式、和式可得82.4.3图解分析法三极管是非线性器件，其输入回路的电流与电压之间的关系可以用输入特性曲线来描述；输出回路的电流与电压之间的关系可以用输出特性曲线来描述。图解法就是在三极管的输入、输出特性曲线上，直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。1、静态图解分析法图解法静态分析的任务是，用作图的方法确定放大电路的静态工作点，即求出IBQ、ICQ和UCEQ。对图2

10、—15(a)所示的基本共射放大电路用图解法进行静态分析时，应首先画出其直流通路如图2—15(b)所示。然后按照如下的分析方法和步骤进行。其静态图解分析过程如图2—17所示。9图2—17放大电路静态工作状态的图解分析10(1)列输入回路方程(即输入直流负载线方程)(2)在输入特性曲线的平面上，作出输入直流负载线，两线的交点即是放大电路的静态工作点(也称为Q点)，从图上可读出IBQ和UBEQ的值。列输出回路方程(即输出直流负载线方程)(3)在输出特性曲线的平面上，作出输出直流负载线。作法为：分别在X轴和Y轴上确定两个特殊点N(UCC，

11、0)和M(0，UCC／RC)，过M、N两点所作的直线即为输出直流负载线。11(4)输出直流负载线与IBQ所确定的那条输出特性曲线的交点，就是Q点。从图上可读出ICQ和UCEQ值。2、动态图解分析法用图解法对放大电路进行动态分析，旨在确定最大不失真输出电压Uom，分析非线性失真情况，也可测出电压放大倍数。对图2－15(a)所示的共射放大电路进行动态分析时，应首先画出其交流通路如图2－15©所示。然后按照如下的方法和步骤进行。（1）交流负载线式中：　　　　　　，称为交流负载电阻。12由上式可知，交流负载线的斜率为　　，即　　　　因而可

12、得出交流负载线的具体作法之一：通过输出特性曲线上的Q点，做一条与横轴夹角为α的直线AB，即为交流负载线。如下图：图2－19a放大电路动态工作状态的图解分析13从图中可以计算出线段　　　　　　　　　，则B点坐标为　　　　　　　　　　由此可以得到交流负