模電第7講放大電路的分析方法.ppt

第七講 放大電路的分析方法,一、放大電路的直流通路和交流通路,二、圖解法,三、等效電路法,一、直流通路和交流通路,1. 直流通路： Us=0，保留Rs；電容開路； 電感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為0）。 2. 交流通路：大容量電容相當(dāng)于短路； 直流電源相當(dāng)于短路（內(nèi)阻為0）。,通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡化分析，將它們分開作用，引入直流通路和交流通路。,VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小。,基本共射放大電路的直流通路和交流通路,列晶體管輸入、輸出回路方程，將UBEQ作為已知條件，令I(lǐng)CQIBQ，可估算出靜態(tài)工作點(diǎn)。,當(dāng)VCCUBEQ時(shí)，,已知：VCC12V， Rb600k， Rc3k ， 100。 Q？,直流通路,阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路,討論一,畫圖示電路的直流通路和交流通路。,二、圖解法 應(yīng)實(shí)測特性曲線 1. 靜態(tài)分析：圖解二元方程,輸入回路負(fù)載線,Q,IBQ,UBEQ,Q,IBQ,ICQ,UCEQ,負(fù)載線,2、電壓放大倍數(shù)的分析,斜率不變,3、失真分析,截止失真,消除方法：增大VBB，即向上平移輸入回路負(fù)載線。,截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！,減小Rb能消除截止失真嗎？,飽和失真,飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路！,消除飽和失真的方法,消除方法：增大Rb，減小VBB，減小Rc，減小，增大VCC。,Rb或或 VBB ,Rc或VCC,最大不失真輸出電壓Uom ：比較UCEQ與（ VCC UCEQ ），取其小者，除以 。,4、圖解法的特點(diǎn),形象直觀； 適應(yīng)于Q點(diǎn)分析、失真分析、最大不失真輸出電壓的分析； 能夠用于大信號(hào)分析； 不易準(zhǔn)確求解； 不能求解輸入電阻、輸出電阻、頻帶等等參數(shù)。,直流負(fù)載線和交流負(fù)載線,Uom=?Q點(diǎn)在什么位置Uom最大？,交流負(fù)載線應(yīng)過Q點(diǎn)，且斜率決定于（RcRL）,討論二,1、在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1 Q2 Q3 Q4？ 2、從輸出電壓上看，哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大？,討論三,2、空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少？ 3、在圖示電路中，有無可能在空載時(shí)輸出電壓失真，而帶上負(fù)載后這種失真消除？,已知ICQ2mA，UCES0.7V。 1、在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真？若帶負(fù)載情況呢？,12V,9V,6V,2mA,1、在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)， UCEQ- UCES與 （ VCC UCEQ ）相比，電路首先出現(xiàn)飽和失真. 若帶負(fù)載情況, UCEQ- UCES與ICQRL電路首先出現(xiàn)截止失真,空載情況下Uom=6-0.7=5.3V 帶載情況下Uom=2*（3/3）=3V,可 能,ICQ2mA， UCES0.7V。,圖解分析法,輸入特性曲線,輸出特性曲線,交流負(fù)載線,三、等效電路法,半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用線性元件建立模型，來描述非線性器件的特性。,輸入回路等效為恒壓源,輸出回路等效為電流控制的電流源,1、直流模型：適于Q點(diǎn)的分析,利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。,2、晶體管的h參數(shù)等效模型（交流等效模型）,在交流通路中可將晶體管看成為一個(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、輸出回路各為一個(gè)端口。,在低頻、小信號(hào)作用下的關(guān)系式,交流等效模型（按式子畫模型）,電阻,無量綱,無量綱,電導(dǎo),h參數(shù)的物理意義,b-e間動(dòng)態(tài)電阻,內(nèi)反饋系數(shù),電流放大系數(shù),c-e間電導(dǎo),分清主次，合理近似！什么情況下h12和h22的作用可忽略不計(jì)？,簡化的h參數(shù)等效電路交流等效模型,查閱手冊,基區(qū)體電阻,發(fā)射結(jié)電阻,發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略,利用PN結(jié)的電流方程可求得,在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，rbe越??！,3、放大電路的動(dòng)態(tài)分析,b,e,c,e,放大電路的 交流等效電路,阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析,討論四：基本共射放大電路的靜態(tài)分析（1）,討論四：基本共射放大電路的靜態(tài)分析（2）,IBQ35A,UBEQ0.65V,為什么用圖解法求解IBQ和UBEQ？,討論四：基本共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析,討論五：阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析,為什么可忽略？,例一,在圖所示電路中，已知晶體管的80，rbe1k 20mV；靜態(tài)時(shí)UBEQ0.7V，UCEQ4V，IBQ20A。判斷下列結(jié)論是否正確，凡對的在括號(hào)內(nèi)打“”，否則打“”。,60mV,例二,1.畫出直流通路和交流通路,2.分析RL和RL3k時(shí)的Q點(diǎn)、 、Ri 和Ro。(作業(yè)）,例三故障判斷P1402.6,電路如圖P2.6所示，已知晶體管50，在下列情況下，用直流電壓表測晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？設(shè)VCC12V，晶體管飽和管壓降UCES0.5V.,（1）正常情況,解：設(shè)UBE0.7V。則基極靜態(tài)電流,（2）Rb1短路,由于