放大电路分析方法.ppt

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1、§2-3放大电路的分析方法放大电路分析静态分析动态分析图解法微变等效电路法图解法计算机仿真*估算法1一.直流通道和交流通道在放大电路中直流信号和交流信号是同时存在的，为了分析研究方便，将两种信号对电路的作用分开讨论，即分为直流通路和交流通路。直流通路:在直流电源作用下直流电流流过的通路，即静态电流通路。主要用于求解静态工作点。直流通路的确定方法:(a)将电容开路；(b)将电感短路，忽略内阻；(c)信号源短路，保留内阻。2交流通路:在输入信号作用下交流电流流过的通路，即动态电流通路。主要用于确定放大电路的动态参数。交流通路的确定方法:(a)将电容视为

2、短路；(b)将电感视为开路；(c)将直流电源视为短路。(小内阻)信号的不同分量可以分别在不同的通路中分析。在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”的原则，求解静态工作点Q时应用直流通路，求解动态参数时应用交流通路，两种通路必须分清，不可混淆。3利用上述原则，直接耦合和阻容耦合共射放大电路的直、交流通路分别为:4RC耦合共射放大电路开路开路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC5对交流信号(输入信号ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路6二.图解分析法在已知放大管的输入、输出特性曲线和元件其他参数条件下，采用

3、作图方法对放大电路进行分析的方法称为图解分析法。在静态工作情况下，可以用估算法进行Q点估算，也可用图解法确定。71、用图解法确定Q点以基本共射放大电路为例，用虚线将图分为三部分，输入回路、放大回路和输出回路。8采用作图方法在iB/uBE坐标系内分别作出曲线，其交点即为IBQ、UBEQ。电路静态时，△ui=0，输入回路电路方程为：显然方程(1)为一直线方程，称为输入负载线；方程(2)为指数曲线。9应用同样方法在输出回路可以写出回路方程为：VCC-ICRC=UCE在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下的关系曲线,上述直线方程与输出关系曲线

4、在IB=IBQ时的交点值即为ICQ、UCEQ。上述直线方程对应的直线即为输出负载线，也称直流负载线。102、用图解法进行动态分析当加入输入信号△μi≠0时，输入回路方程为：UBB＋△ui-IBRb=UBE该直线与横轴交点为(VBB＋△ui,０),与纵轴交点为(０,VBB＋△ui/Rb),斜率仍为-1/Rb。根据给定的△ui作输入负载线，其与输入特性曲线交点便是在△ui作用下IB的变化量△ib11在输出回路中找到IB=IBQ+△ib的一条特性曲线，输出负载线与该曲线的交点为(UCEQ-△uCE，ICQ＋△ic)，由此得到的△uCE即为输出电压变化量。

5、则电压放大倍数Au应为12由图解分析可看出：当△ui＞０时,△ib＞０,△ic＞０,而△uCE＜０;当△ui＜０时,△ib＜０,△ic＜０,而△uCE＞０;由此得知输出电压的变化与输入电压的变化是反相的。另外可从图中看出，改变Rb可使Q点产生移动，使△ib、△ic、△uCE及Au发生改变。同样改变RC也可使Au改变，但不改变Q点的位置。13如果输入信号△ui为正弦信号vi时，在输出回路得到一幅值放大、变化反相的正弦信号vo。14根据定义，式中负号示表示输出信号电压与输入信号电压的相位相反。动态分析步骤如下：（1）根据vi的波形在三极管输入特性曲线上

6、求iB求IB，在输入特性曲线上找到Q点，vBE=VBE+vi，iB=IB+ib，根据vi的波形对应画出vBE和iB的波形图。（2）在输出特性曲线上作输出负载线，求iC及vCE的波形根据iB的波形可画出对应的iC和vCE的波形。交流量vce的波形就是输出电压vo的波形。（3）求电压增益15a)、直流负载线直流通路下负载的VAR关系曲线。1.三极管的输出特性。2.UCE=VCC–ICRC。ICUCEVCCQ直流负载线与输出特性的交点就是Q点IBICUCE直流通路RB+VCCRC3.直流负载线和交流负载线16b)、交流负载线ic其中：uceRBRCRLu

7、iuo交流通路交流通路下负载的VAR关系曲线。17该直线具有两个特征：①当μi=0时，BJT的ic应为ICQ,uce应为UCEQ，即该直线必定经过Q点；②动态条件下ic对uce的斜率为-1/RL’，满足关系式这样在输出回路特性曲线中通过Q点和所作的一条斜率为－1/(RC//RL)的直线就为交流负载线。18交流负载线的作法iCuCEVCCQIB交流负载线对直接耦合放大电路，直流负载线和交流负载线重合[斜率均为－1/(RC//RL)]，而阻容耦合放大电路只有在空载时两条负载线才重合。直流负载线过Q点作一条直线，与横坐标交点为（UCEQ+ICQRL’，0

8、），该直线即为交流负载线，斜率为：19在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输