基本放大电路学习重点及难点分析.pdf

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1、基本放大电路重点、难点分析2.2.1静态和动态、直流通路和交流通路1.静态和动态分析放大电路，一般要求解决两方面的问题，即确定放大电路的静态和动态工作情况。静态是不加输入信号时放大电路的工作状态。分析静态就是要求确定电路的静态工作点Q，即确定输入信号等于零时三极管的各极电流和电压，如IBQ、ICQ和UCEQ等。动态则是指加上交流输入信号时放大电路的工作状态。在测试放大电路的各项动态性能指•标时，通常在输入端加上一个适当频率和幅度的正弦波信号Ui。分析动态就是研究在这样的正•弦波输入信号作用下，放大电路的电压放大倍数A、输入电阻R、输出电阻R以及最大输出

2、uio幅度U等。om放大电路的静态和动态之间既有区别又有联系。静态和动态的主要区别在于：静态时，交•流输入信号Ui=0，电路中只有直流电源（例如VCC）起作用，因此三极管各极的静态电流和静态电压如IBQ、ICQ和UCEQ等都是直流量；而在动态时，由于输入端加上了交流正弦信号，使三极管各极的电流和电压在原来直流量的基础上再叠加一个交流成分，形成交直流并存的现象。例如图2.2.1(a)中的单管放大电路，各极电流和电压的波形如图2.2.1(b)所示。但要注意一点，放•大电路的各项动态性能指标讨论的对象都是变化量。例如，电压放大倍数A是输出电压与输入u电压的变

3、化量之比，而不是输出电压与输入电压的直流量之比。(a)单管放大电路(b)各极电流和电压的波形图2.2.1单管共射放大电路的各极电流和电压波形但是，静态和动态之间又有联系。所谓“动态”的变化量，是在某一特定的“静态”的基础上变化的。由图2.2.1(b)可见，三极管的电流和电压都是在一个静态值的基础上叠加一个变化量，即在某一个直流量的上面“驮”一个交流量。由于三极管是非线性器件，它的各项动态参数如β、r等都将随着静态工作点位置be•的不同而有所变化，因此，放大电路的各项动态性能指标如A、R、R和U等uioom也都与静态工作点Q的位置有关。所以，为了计算放大

4、电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等动态指标，首先要估算放大电路的静态工作点。也正因为如此，分析放大电路的过程通常总是先静态，后动态。2.直流通路和交流通路静态时讨论的对象是直流成分，而动态时讨论的对象是交流成分。但是，由于放大电路有时存在电抗性元件，如电容、电感等，此时，直流成分和交流成分的通路将有所不同。在直流通路中，电容可以看作开路，电感可以看作短路。而在交流通路中，电容呈现为一个容抗/1jωC，当电容足够大时，可以近似认为短路；电感呈现为一个感抗jωL；理想电压源可以认为短路，理想电流源可认为开路等。总之，分析静态应该根据放大电路的直流通路

5、，分析动态应该根据放大电路的交流通路。[例2.2.1]画出2.2.2中各电路的直流通路和交流通路。设各电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。图2.2.2例2.2.1的电路解：在图2.2.2(a)的电路中，画直流通路时，电容C1、C2、Ce和C相当于开路，••则输入信号Ui、输出信号Uo与放大电路之间的联系被断开。在交流通路中，已知•各电容的容量足够大，故可以认为短路，则Ui直接加在三极管的基极和发射极之•间，Uo从集电极和发射极之间直接引出，直流电源VCC和电容C均相当于接地，电阻R的两端接在直流电源VCC和电容C之间，因此被短路，电阻Re被电容C

6、e旁路，所以在交流通路中电阻Re和R均不存在。图2.2.2(a)电路的直流通路和交流通路见图2.2.3(a)。在图2.2.2(b)的电路中，对于直流通路，电容Cb和Ce相当于开路；理想变压器线圈的阻抗可以忽略，故三极管的集电极负载电阻为零，而且，变压器不能传递••直流信号，因此Ui、Uo也与放大器断开。在交流通路中，变压器可以传递交流信•号，假设输入、输出变压器的变化分别为1∶m和n∶1，则输入信号Ui经过变压器•以后，使三极管基极回路得到的售为mUi；在输出端，负载电阻RL折合到三极管的集电极回路后成为2。电路的交、直流通路见图2.2.3(b)。R'

7、=nRLL在图2.2.2(c)的电路中，画直流通路时，可将电容看作开路，电感视为短路。画交流通路时，大电容C1、C2和C均可认为短路，而电感则需要考虑其感抗。电阻R由于两端都接地而被短路。电路的交、直流通路见图2.2.3(c)。图2.2.3例2.2.1电路的直流通路和交流通路在图2.2.2(d)的电路中，只需将电容C1、C2和C开路，即可得到其直流通路；而将C1、C2和C3短路，即可得到其交流通路，见图2.2.3(d)。2.2.2静态工作点的设置与估算1.静态工作点的设置放大电路静态工作点的设置需要考虑几个问题。首先，从三极管的安全出发，静态工作点Q在

8、输出特性曲线上的位置，必须处于由集电极最大允许电流ICM、集电极和发射极之间的最大允许电压U(