模擬電子線路

1、模擬電子線路21放大的概念放大的概念一、什么叫放大電路（放大器）一、什么叫放大電路（放大器） 1、放大： 將信號(hào)的幅度由小增大或擴(kuò)大幅度，不改變頻率（波形形狀）完成上述工作的器件（電路）叫放大器（電路）。第第二二章章 放大電路的基本原理放大電路的基本原理2、放大的本質(zhì)： 實(shí)現(xiàn)能量的控制。 這種小能量對(duì)大能量的控制作用，就是放大作用。 我們討論的放大作用：其放大的對(duì)象是變化量。 放大電路的核心元件： 三極管、場(chǎng)效管。 輸入傳聲器音響放大器（含直流電源）輸出揚(yáng)聲器輸入信號(hào)源放大器（含直流電源）輸出負(fù)載二、放大電路的分類二、放大電路的分類1 1、按任務(wù)：、按任務(wù)： 以增大（擴(kuò)大）以增大（擴(kuò)大）U（I

2、）為目的）為目的 小信號(hào)放大器小信號(hào)放大器（電壓流）放大器）（電壓流）放大器） 以增大以增大UI（P）為目的大信號(hào)放大器（功率放大器）為目的大信號(hào)放大器（功率放大器） 2 2、按輸入信號(hào)來分：、按輸入信號(hào)來分： 音（低）頻率放大器：音（低）頻率放大器：20H20HZ Z200KH200KHZ Z（語言信號(hào)）（語言信號(hào)） 直流放大器：直流、緩慢變化信號(hào)直流放大器：直流、緩慢變化信號(hào) 寬頻放大器：幾十赫茲（寬頻放大器：幾十赫茲（ H HZ Z ）幾百幾百M(fèi)HMHZ Z 高頻（諧振）放大器：高頻載波信號(hào)、已調(diào)波信號(hào)高頻（諧振）放大器：高頻載波信號(hào)、已調(diào)波信號(hào)二、放大電路的特點(diǎn)二、放大電路的特點(diǎn) 1

3、1、研究小信號(hào)連續(xù)變化的模擬信號(hào)。、研究小信號(hào)連續(xù)變化的模擬信號(hào)。 對(duì)放大電路最基本要求是將輸入的模擬信對(duì)放大電路最基本要求是將輸入的模擬信號(hào)按比例地進(jìn)行線性放大，使放大后的輸出信號(hào)按比例地進(jìn)行線性放大，使放大后的輸出信號(hào)盡可能和原來輸入信號(hào)的波形保持一致不產(chǎn)號(hào)盡可能和原來輸入信號(hào)的波形保持一致不產(chǎn)生失真。生失真。 數(shù)字電路：數(shù)字信號(hào)輸入與輸出數(shù)字電路：數(shù)字信號(hào)輸入與輸出 為邏輯關(guān)系。為邏輯關(guān)系。2 2、三極管、三極管放大狀態(tài)，輸出信號(hào)必須忠實(shí)放大狀態(tài)，輸出信號(hào)必須忠實(shí)輸入信號(hào)，對(duì)器件電源等有較高要求。輸入信號(hào)，對(duì)器件電源等有較高要求。 數(shù)字電路中三極管工作在截止和飽和狀態(tài)。數(shù)字電路中三極管工

4、作在截止和飽和狀態(tài)。3 3、分析方法、分析方法 模擬：圖解法，微變等效電路法。模擬：圖解法，微變等效電路法。 數(shù)字：邏輯代數(shù)、真值表、卡諾圖、數(shù)字：邏輯代數(shù)、真值表、卡諾圖、 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等。等。2.2 共射基本放大電路共射基本放大電路 （basic common emitter amplifier） 由單個(gè)三極管構(gòu)成的放大電路稱為基本放大電路。由單個(gè)三極管構(gòu)成的放大電路稱為基本放大電路。2.2.1 共射基本放大電路的原理電路共射基本放大電路的原理電路 1原理電路原理電路 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO圖2.2.1 共射基本放

5、大電路原理電路 該放大電路成立的條件是：該放大電路成立的條件是： （1）有正確的直流偏置，）有正確的直流偏置， 即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié) 反偏（接反偏（接VBB和和VCC ）；）；（2）輸入信號(hào)）輸入信號(hào)ui為小信號(hào)；為小信號(hào)；（3）輸入回路的交流與直）輸入回路的交流與直 流應(yīng)相互疊加（流應(yīng)相互疊加（ui 與與VBB 串聯(lián)連接）；串聯(lián)連接）；（4）輸出回路應(yīng)有交流電）輸出回路應(yīng)有交流電 壓輸出（接壓輸出（接Rc ）。）。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO圖2.2.1 共射基本放大電路原理電路二、二、 工作原理工作原理1、

6、 靜態(tài)分析靜態(tài)分析靜態(tài)：把靜態(tài)：把uI=0時(shí)放大電路的狀態(tài)。時(shí)放大電路的狀態(tài)。此時(shí)分析的電路各量均為直流量有此時(shí)分析的電路各量均為直流量有IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ=VCC-ICQRC 稱靜態(tài)工作點(diǎn)。稱靜態(tài)工作點(diǎn)。2、 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)：把動(dòng)態(tài)：把uI不為不為0時(shí)放大電路的狀態(tài)。時(shí)放大電路的狀態(tài)。 此時(shí)分析的電路各量是在直流量的基礎(chǔ)上再加上此時(shí)分析的電路各量是在直流量的基礎(chǔ)上再加上交流量。交流量。 輸入端加入一個(gè)微小的變化量信號(hào)，在輸出端輸入端加入一個(gè)微小的變化量信號(hào)，在輸出端 得到一個(gè)較大的變化量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)放大。得到一個(gè)較大的變化量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)放大。由圖由圖2.2.1可以看出，輸入

7、回路的外加電壓可以看出，輸入回路的外加電壓uBE= VBB+ui=VBB +UBE ，這就引起發(fā)射結(jié)兩端電壓的變，這就引起發(fā)射結(jié)兩端電壓的變化，使發(fā)射極電流化，使發(fā)射極電流iE = IE +IE ，即在原來，即在原來IE基礎(chǔ)上變化了基礎(chǔ)上變化了IE 。相應(yīng)地，集電極電流相應(yīng)地，集電極電流iC = IC +IC ，基極電流，基極電流iB = IB +IB ，分，分別在原來基礎(chǔ)上變化了別在原來基礎(chǔ)上變化了IC和和IB 。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO在共射電路中，輸入電流為基極電流iB ，輸出電流為集電極電流iC ，輸出電流變化量IC與

8、輸入電流變化量IB的比值稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)，用表示，即 （2.2.1） 顯然，和是兩個(gè)不同的概念。但若在iC變化時(shí)基本不變（ICEO一般也認(rèn)為不變）的條件下，由式（2.1.3）得 則 BCIIBCII由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)電阻較小，因此輸入電壓的微小變化UBE就能引起基極電流的較大變化IB ；又IC =IB ，故相應(yīng)的集電極電流的變化IC就很大。電路的輸出電壓UO=IC Rc ，只要Rc阻值不很小，就能使輸出電壓UO的幅度比輸入電壓UBE大得多，且二者波形相同，因此，這個(gè)電路就具有電壓放大作用。綜上所述，共射電路既有電流放大作用，也有電壓放大作用，因此它具有功率放大作用?！胺糯蟆钡谋?/p>

9、質(zhì)實(shí)際是指功率的放大或能量的放大。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO實(shí)用放大電路實(shí)用放大電路雙電源供電電路雙電源供電電路如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在以下幾個(gè)問題：如圖所示的原理電路在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在以下幾個(gè)問題：（1）交流信號(hào)源與直流電源共用一個(gè)回路，相互影響。）交流信號(hào)源與直流電源共用一個(gè)回路，相互影響。（2）信號(hào)源經(jīng)）信號(hào)源經(jīng)Rb才加到發(fā)射極兩端，使發(fā)射極兩端的信號(hào)才加到發(fā)射極兩端，使發(fā)射極兩端的信號(hào)大大減小，導(dǎo)致放大電路的放大性能的下降。大大減小，導(dǎo)致放大電路的放大性能的下降。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+V

10、BBuBE + -uO-+-uCE= uO（3）輸入交流信號(hào)源與直流電源不能共地。）輸入交流信號(hào)源與直流電源不能共地。 （4）輸出電壓）輸出電壓 uO中含有直流成分。中含有直流成分。 bR -+uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO為解決上述問題，可將阻容耦合交直流疊加（或分離）電為解決上述問題，可將阻容耦合交直流疊加（或分離）電路引入到放大電路中來，如圖路引入到放大電路中來，如圖2.2.2所示。所示。 bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+圖2.2.2 雙電源供電電路 bR -+uicR-+

11、VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCE= uO圖2.2.1原理電路 由于該放大電路使用了兩組電源，所以稱為由于該放大電路使用了兩組電源，所以稱為雙電源供雙電源供電電路電電路。C1 、C2稱為隔直電容或稱為隔直電容或 耦合電容耦合電容。該電路又稱為該電路又稱為阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路 bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+圖2.2.2 雙電源供電電路（a）雙電源供電電路 （b）單電源供電電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C

12、2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE bR uicR-+VCC T+iBiC-+VBBuBE + -uO-+-uCEC1+ + -C2+實(shí)用放大電路實(shí)用放大電路單電源供電電路單電源供電電路（a）單電源供電電路 （b）習(xí)慣畫法 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE電壓和電流符號(hào)的意義（以電流為例）：電壓和電流符號(hào)的意義（以電流為例）：iB = 40 + 20sint （A）= IB +Ibmsint = IB + ibIB 基極的直流電流；基

13、極的直流電流；IBAV 基極電流的平均值；基極電流的平均值；IBM 基極電流的最大值；基極電流的最大值；ib 基極電流交流分量的瞬時(shí)值；基極電流交流分量的瞬時(shí)值；Ib 基極電流和有效值（均方根值）；基極電流和有效值（均方根值）；iB 基極電流總的瞬時(shí)值；基極電流總的瞬時(shí)值；Ibm 基極電流交流基極電流交流 IB 基極直流電流的變化量；基極直流電流的變化量；iB 基極電流總的變化量；基極電流總的變化量； 放大電路中各點(diǎn)電壓、電流及其波形放大電路中各點(diǎn)電壓、電流及其波形 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3（b）所示單電源供電電路，

14、圖中）所示單電源供電電路，圖中Rb為為51k電阻與電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，電位器相串聯(lián)組成，Rc為為1k，RL為為1k，T為為S9013 。圖2.3.3 共射基本放大電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE1靜態(tài)情況靜態(tài)情況 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（1）不接）不接ui ，接入，接入VCC = +20V，用萬用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；，用萬用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）測(cè)量）測(cè)量UBE ，并記錄：，并

15、記錄： UBE = V； bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（3）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)Rb（RW），觀察），觀察UBE有無明顯變化，并記錄：有無明顯變化，并記錄： UBE （有（有/無）明顯變化無）明顯變化。推論：由推論：由 可知，此時(shí)可知，此時(shí)IB應(yīng)應(yīng) （有（有/無）明顯無）明顯變化。變化。（4）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)Rb（RW），使），使UCE=10V； bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+

16、+ -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCEbBECCBRUVI 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量（5）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)Rb（RW），觀察），觀察UCE有無明顯變化，并記錄：有無明顯變化，并記錄： UCE （有（有/無）明顯變化。無）明顯變化。推論：由推論：由 可知，此時(shí)可知，此時(shí)IC 應(yīng)應(yīng) （有（有/無）明顯無）明顯變化。變化。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- i

17、C+-uCEbCECCCRUVI 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量思考題：在放大區(qū)，思考題：在放大區(qū)，IC實(shí)際上主要受實(shí)際上主要受IB控制還是受控制還是受UCE控制？控制？此時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)此時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié) 偏，集電結(jié)偏，集電結(jié) 偏，工作在偏，工作在 區(qū)。區(qū)。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-1 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量從實(shí)驗(yàn)中可以看出，在放大區(qū)，調(diào)節(jié)從實(shí)驗(yàn)中可以看出，在放

18、大區(qū)，調(diào)節(jié)Rb（RW）時(shí)，）時(shí)，UBE_（有（有/無）明顯變化，無）明顯變化，IB （有（有/無）明顯變化，而無）明顯變化，而IC =IB必然必然_（有（有/無）明顯變化，因此，無）明顯變化，因此，UCE = VCC IC Rc也會(huì)有也會(huì)有 （有（有/無）明顯變化，即調(diào)節(jié)無）明顯變化，即調(diào)節(jié)Rb（RW） （不可以（不可以/可以）明顯改變可以）明顯改變放大器的工作點(diǎn)和工作狀態(tài)。放大器的工作點(diǎn)和工作狀態(tài)。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE理論上，靜態(tài)時(shí)理論上，

19、靜態(tài)時(shí)ui=0，三極管各極的電壓和電流均為直流。，三極管各極的電壓和電流均為直流。VCC通過通過Rb使三極管的發(fā)射極導(dǎo)通，使三極管的發(fā)射極導(dǎo)通，B、E兩端的導(dǎo)通壓降兩端的導(dǎo)通壓降UBE基基本不變（硅管約為本不變（硅管約為0.7V，鍺管約為，鍺管約為0.2V），因此有），因此有 IC =IB UCE = VCC IC Rc若若Rb、VCC不變，則不變，則IB不變，因此，該電路稱為不變，因此，該電路稱為恒流式偏置恒流式偏置電路或電路或固定偏流式固定偏流式電路。電路。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+

20、usLR iB+uBE- iC+-uCEbBECCBRUVI實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察實(shí)驗(yàn)線路：圖實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3（b）所示單電源供電電路，圖中）所示單電源供電電路，圖中Rb為為51k電阻與電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，電位器相串聯(lián)組成，Rc為為1k，RL為為1k，T為為S9013 。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE2動(dòng)態(tài)情況動(dòng)態(tài)情況實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大

21、電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察（1）不接）不接ui ，接入，接入VCC = +20V，用萬用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；，用萬用表測(cè)量三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)Rb（Rw），使），使UCE = 10V。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察（3）保持步驟（）保持步驟（2），輸入端接入），輸入端接入ui（fi =1kHZ ，Ui =10mV），用示波），用示波器（器（AC輸

22、入）同時(shí)觀察輸入）同時(shí)觀察ui 、uBE波形，并記錄波形，并記錄ui 、uBE波形；波形；從實(shí)驗(yàn)中可以看出，從實(shí)驗(yàn)中可以看出，ui與與uBE波形幅度大小波形幅度大小 （基本相同（基本相同/完全不完全不同）。另外，接入同）。另外，接入ui后，由于后，由于uBE中中 （含有（含有/不含有）直流分量，即不含有）直流分量，即uBE為為_（純交流量（純交流量/交直流疊加量）。交直流疊加量）。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的

23、測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察因此，因此，uBE = （UBE+ui 或或 ui）iB = （IB+ib 或或 ib）iC = iB = ； (IB+ib) = IB+ ib=IC+ic 或或 ib=ic bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察（4）保持步驟（）保持步驟（3），用示波器），用示波器Y2軸輸入（軸輸入（DC輸入輸入/“交替交替”顯示）觀顯示）觀察察uCE

24、波形和幅度大小，并記錄波形和幅度大小，并記錄uCE波形和幅度大小；波形和幅度大小；從實(shí)驗(yàn)中可以看出，輸出電壓的波形與輸入電壓波形從實(shí)驗(yàn)中可以看出，輸出電壓的波形與輸入電壓波形 （基本相同（基本相同/完全不同），輸出電壓的幅度完全不同），輸出電壓的幅度 （遠(yuǎn)大于（遠(yuǎn)大于/遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于/基本等于）輸入電壓的基本等于）輸入電壓的幅度，即幅度，即 （實(shí)現(xiàn)了（實(shí)現(xiàn)了/沒有實(shí)現(xiàn)）信號(hào)的不失真放大。沒有實(shí)現(xiàn)）信號(hào)的不失真放大。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2

25、-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察從實(shí)驗(yàn)中還可以看出，從實(shí)驗(yàn)中還可以看出，uCE中（含有中（含有/不含有）直流分量，即不含有）直流分量，即uCE為為_（純交流量（純交流量/交直流疊加量），因此，交直流疊加量），因此，uCE=_（UCE+uce 或或 uce） bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察（5）保持步驟（）保持步驟（4），改用示波器

26、），改用示波器Y2軸輸入觀察軸輸入觀察uo的波形和幅度大小，的波形和幅度大小，并記錄并記錄uo的波形和幅度大?。坏牟ㄐ魏头却笮?；從實(shí)驗(yàn)中可以看出，由于電容從實(shí)驗(yàn)中可以看出，由于電容C2的隔直流作用，實(shí)際的輸出電壓的隔直流作用，實(shí)際的輸出電壓uo中中 （含有（含有/不含有）直流成分，即不含有）直流成分，即uo = （UCE+uce 或或 uce） bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-2 放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量與觀察放大電路動(dòng)態(tài)工作過程的測(cè)量

27、與觀察（6）保持步驟（）保持步驟（5），觀察和比較），觀察和比較ui與與uo的相位關(guān)系，并記錄：的相位關(guān)系，并記錄：ui與與uo的相位關(guān)系為（同相的相位關(guān)系為（同相/反相）反相） 。結(jié)論：結(jié)論：ui與與uo （同相（同相/反相），即共射基本放大電路為反相），即共射基本放大電路為 （同相（同相/反反相）放大電路。實(shí)際上，相）放大電路。實(shí)際上，uCE = VCCiC Rc = VCC (IC + ic )Rc=( VCC ICRc ) ic Rc= UCE + uo即即uo =icRc，由此即可看出該放大電路，由此即可看出該放大電路 （具有（具有/不具有）不具有）倒相作用。倒相作用。 bR uic

28、R-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE各點(diǎn)波形圖tui（mV）OUimIbmtiB（A）IBIcmtiC（mA）ICtuCE（V）UCEUcemtuo（V）OUom bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE理論上，有理論上，有uBE =UBE + uiiB =IB + ibiC =iB =(IB + ib) =IB +ib = IC + ic

29、uCE=VCCiCRc =VCC(IC+ic)Rc=(VCCICRc)icRc=UCE+uceuo = uce，即，即uo =icRc bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2-3(仿真仿真) 放大電路不正?，F(xiàn)象的觀察放大電路不正常現(xiàn)象的觀察結(jié)論：結(jié)論：（1）Rc =0時(shí)，時(shí)， （有（有/無）交流電壓輸出（輸出交流被無）交流電壓輸出（輸出交流被短路）。短路）。 （2）UBE = 0（IB=0）時(shí)，）時(shí)， （有（有/無）交流電壓輸出，無）交流電壓輸出

30、，此時(shí)三極管工作在此時(shí)三極管工作在 （放大狀態(tài)（放大狀態(tài)/非放大狀態(tài)）。非放大狀態(tài)）。通過上述討論，可以得出如下結(jié)論：通過上述討論，可以得出如下結(jié)論：（1）共射基本放大電路的放大過程可描述為：）共射基本放大電路的放大過程可描述為：ic （Rc的作用和C2的隔直作用） ui ib uo （三極管工作在放大區(qū)） bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE通過上述討論，可以得出如下結(jié)論：通過上述討論，可以得出如下結(jié)論：（2）放大電路的組成原則：）放大電路的組成原則：正確的

31、直流偏置；正確的交流通路；交直流相互兼容，互不影響；正確的直流偏置；正確的交流通路；交直流相互兼容，互不影響；合適的元器件參數(shù)選擇。合適的元器件參數(shù)選擇。 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE 放大倍數(shù)；最大輸出幅度； 通頻帶；非線性失真系數(shù)； 輸入電阻；輸出電阻； 最大輸出功率和效率等。 放大器的性能指標(biāo)可以通過測(cè)試得到。 一般采用正弦信號(hào)正弦信號(hào)（純交流信號(hào)）作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試用輸入信號(hào)。2.3放大電路的主要性標(biāo)放大電路的主要性標(biāo) Ri信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs

32、+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-圖2.3.1 放大電路技術(shù)指標(biāo)測(cè)試示圖12一放大倍數(shù)（增益）一放大倍數(shù)（增益）輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的變化量之比。輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的變化量之比。如果信號(hào)的頻率既不很高又不很低，則放大電路的附加相移可以忽略，于是上述兩種放大倍數(shù)可用實(shí)數(shù)來表示，并寫成交流瞬時(shí)值或幅值之比：電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) （2.3.1）電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù) （2.3.2） imomioiouUUUUuuAimomioioiIIIIiiA實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-3-1 放大電路性能指標(biāo)放大電路性能指標(biāo)放大倍數(shù)的測(cè)量放大倍數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.1（a）所示放大電路。圖2.3.1

33、（a）中Rb為51k電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，Rc為1k，RL為1k，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR共射基本放大電路（1）不接ui ，接入VCC = +20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE = 10V。（2）保持步驟（1），輸入端接入ui（fi =1kHZ），Ui =10mV）；（3）保持步驟（2），用低頻毫伏表分別測(cè)量輸入電壓Ui和輸出電壓Uo的大小，并記錄：Ui = mV，Uo = mV， = 。某些情況下還要用到“源電壓放大倍數(shù)” Aus 。Aus定義為輸出電壓與信號(hào)源電壓之比： (2.3.3) iouU

34、UA smomsosousUUUUuuA（4）保持步驟（3），不將ui接入到放大電路輸入端 ，用低頻毫伏表測(cè)量信號(hào)源的開路輸出電壓大小，求出Aus，并記錄Aus = 。顯然，Aus （大于/小于）Au。一般信號(hào)源總是存在一定的內(nèi)阻，所以放大器的實(shí)際輸入電壓Ui必然小于Us ，Aus亦小于Au 。此外，有時(shí)要用到功率放大倍數(shù)(或功率增益) Ap ，對(duì)于純阻負(fù)載，它等于輸出功率Po 與輸入功率Pi之比： (2.3.4)iuoiooiopAAIUIUPPA上述的各比值（即各種放大倍數(shù)）僅在輸出波形沒有明顯失真時(shí)才有意義，其它指標(biāo)也是如此。工程上常用分貝( dB)來表示放大倍數(shù)的大小，常用的有 Au（

35、dB）= 20lgAu Ai（dB）= 20lgAi (2.3.5) Ap（dB）= 10lgAp采用分貝表示放大倍數(shù)，可使表達(dá)簡(jiǎn)單，例如，Au =1000000，用分貝表示則為Au =120 dB。其次，由于人耳對(duì)聲音的感受與聲音功率的對(duì)數(shù)成正比，因此采用分貝表示可使它與人耳聽感受相一致。最后，它可使運(yùn)算方便，即化乘除為加減，這在多級(jí)放大電路計(jì)算放大倍數(shù)時(shí)將得到充分的體現(xiàn)。iiiiiIUiuR二二輸入電阻輸入電阻RiRi信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12 輸入電阻Ri就是向放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。即輸入電阻Ri ： （2.3.6）輸入電

36、阻Ri可以通過測(cè)量而得到，如圖2.3.2所示為測(cè)量輸入電阻的電路。調(diào)節(jié)Rw1 ，當(dāng)Ui =0.5 Us時(shí)，即可得Ri = Rs + Rw1 。 bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR RiRw1圖2.3.2 測(cè)量輸入電阻的電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-3-2 放大電路性能指標(biāo)放大電路性能指標(biāo)輸入電阻的測(cè)量輸入電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.2所示放大電路。圖2.3.2中Rb為51k電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，Rc為1k，RL為1k，T為S9013。（1）不接ui ，接入VCC = +20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE = 10V。（2）保持步驟（1），不接ui ，用低頻

37、毫伏表測(cè)量信號(hào)源的開路輸出電壓Us大小，并使Us =20mV；（3）保持步驟（2），在輸入端串接電位器Rw1，并接入ui ，調(diào)節(jié)Rw1 ，使Ui =0.5 Us ；（4）保持步驟（3），斷開Rw1，用萬用表測(cè)出Rw1阻值，求出Ri，并記錄Ri = 。由圖2.3.2可以看出，Ri相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載，而ii則是放大電路向信號(hào)源索取的電流。由該圖可知，ii = us /(Rs + Ri)，ii與Ri大小有關(guān)，因此Ri大小反映了放大電路對(duì)信號(hào)的影響程度。顯然（2.3.7a）siSiiuRRRuRi信號(hào)源負(fù)載Ro bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR共射基本放大電路

38、在Rs一定的條件下，Ri越大，ii就越?。ㄖ阜祷蛴行е担峦?，ui就越接近于us ，即信號(hào)源的電壓更多地傳輸?shù)椒糯箅娐返妮斎攵耍瑒t放大電路對(duì)信號(hào)源的影響越小。反之，Ri越小，放大電路對(duì)電壓源的影響越大。由于大部分信號(hào)源都是電壓源，因此許多電子設(shè)備的輸入電阻都很高。在后文中，若不特別指明，則信號(hào)源均指電壓源而言。由式（2.3.7 a）不難得到源電壓放大倍數(shù) （2.3.7b) uiSiusARRRA粗略地講，輸出電阻Ro就是向放大電路的輸出端看進(jìn)去的等效電阻。根據(jù)戴維南定理可知，輸出電阻Ro的定義式為： (2.3.8)LiLiRUooRUoooIUiuR, 0, 0三三輸出電阻輸出電阻RoRi

39、信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12顯然，從輸出端看放大電路，它相當(dāng)于一個(gè)帶內(nèi)阻的電壓源，這個(gè)內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻Ro ，放大電路的開路輸出電壓uo就是電壓源的源電壓。Ro越小，接上負(fù)載RL后輸出電壓下降越小，說明放大電路帶負(fù)載能力強(qiáng)。因此，輸出電阻反映了放大電路帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR共射基本放大電路輸出電阻Ro可以通過測(cè)量而得到，如圖2.3.3所示為測(cè)量輸出電阻的電路。調(diào)節(jié)Rw2 ，當(dāng)Uo =0.5 Uo 時(shí)，由圖可得Ro = Rw2 。 bR uic

40、RVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+uswR Ro圖2.3.3 測(cè)量輸出電阻的電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-3-3 放大電路性能指標(biāo)放大電路性能指標(biāo)輸出電阻的測(cè)量輸出電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.3所示放大電路。圖2.3.3中Rb為51k電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，Rc為1k，RL為1k，T為S9013。（1）不接ui ，接入VCC = +20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE = 10V。（2）保持步驟（1），接入ui（Ui =10mV），不接Rw1和RL ，用低頻毫伏表測(cè)量放大電路的開路輸出電壓Uo大小，并記錄Uo =_；（3）保持步驟（2），在輸出端接入電位器Rw2 。調(diào)節(jié)Rw2 ，

41、使Uo =0.5 Uo ；（4）保持步驟（3），斷開Rw2，用萬用表測(cè)出Rw2阻值，求出Ro ，并記錄Ro = 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ro值與Rc值 （基本接近/相差很大）。由于放大電路中不可避免地存在電抗元件（如耦合電容或結(jié)電容等），因此，當(dāng)改變輸入信號(hào)的頻率時(shí)，放大電路的放大倍數(shù)會(huì)發(fā)生變化，輸出波形的相位也會(huì)發(fā)生變化。 四通頻帶四通頻帶fbwRi信號(hào)源負(fù)載放大電路RoUs+-RsRiUo+.RoRLIiIoUoUi+-+-12實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-3-4 放大電路性能指標(biāo)放大電路性能指標(biāo)通頻帶的測(cè)量通頻帶的測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.2所示放大電路。圖2.3.2中Rb為51k電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，R

42、c為1k，RL為1k，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR共射基本放大電路（1）不接ui ，接入VCC = +20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE = 10V。（2）保持步驟（1），不接Rw2 和RL；（3）保持步驟（2），接入ui ，使Ui =10mV（用低頻毫伏表測(cè)量）、fi =1kHZ ，用低頻毫伏表測(cè)量此時(shí)輸出電壓Uo的大小，并記錄Uo = mV；將此時(shí)的輸出電壓記為U0 ，電壓放大倍數(shù)記為Au0 ，則U0 = ，Au0= ；（4）保持步驟（3），改變輸入信號(hào)頻率fi ，并保持Ui =10mV（用低頻毫伏表監(jiān)測(cè)），

43、按表中的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行測(cè)量，并將結(jié)果填入表中；（5）根據(jù)表的結(jié)果，求該放大電路的通頻帶fbw ，并記錄fbw = fHfL = 。 一般情況下，放大電路只適用于放大一個(gè)特定頻率范圍的信號(hào)，當(dāng)信號(hào)頻率太高或太低時(shí)，放大倍數(shù)都大幅度下降，如圖2.3.4所示。 圖2.3.4 放大電路的頻率特性0.7Au0Au0 f0 fH fLAu上限截止頻率 fH下限截止頻率 fL通頻帶或帶寬fbwfbw = fHfL （2.3.9）圖2.3.4 放大電路的頻率特性0.7Au0Au0 f0 fH fLAu實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-3-5 放大電路性能指標(biāo)放大電路性能指標(biāo)最大輸出電壓幅值測(cè)量最大輸出電壓幅值測(cè)量實(shí)驗(yàn)線路：圖2.3.

44、2所示放大電路。圖中Rb為51k電阻與470k電位器相串聯(lián)組成，Rc為1k，RL為1k，T為S9013。Ri信號(hào)源負(fù)載Ro bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR共射基本放大電路五最大輸出幅值五最大輸出幅值（1）不接ui ，接入VCC = +20V，調(diào)節(jié)Rb（RW），使UCE = 10V。（2）保持步驟（1），接入ui ，使Ui =10mV、fi =1kHZ ，用示波器同時(shí)觀察此時(shí)輸入、輸出電壓的波形，并記錄輸出電壓波形有無明顯失真 ；（3）保持步驟（2），改變輸入信號(hào)幅度，直到輸出電壓波形出現(xiàn)明顯失真；（4）保持步驟（3），改變輸入信號(hào)幅度，使輸出電壓波形

45、剛好不出現(xiàn)失真，此時(shí)的輸出電壓振幅值即為最大輸出電壓幅值Uomax 。從示波器中直接讀出Uomax的大小，并記錄Uomax = ；從該實(shí)驗(yàn)中可以看出，要使放大電路的輸出信號(hào)從失真到不失真，必須 （增大/減?。┹斎胄盘?hào)，也就是說，若放大電路的輸出產(chǎn)生了失真，則可能是輸入信號(hào) （過大/過?。┒斐傻摹?yán)格說來，最大輸出幅值是指不失真時(shí)放大電路的最大正弦輸出信號(hào)的幅值。但是，由于放大器件具有非線性的特性，輸出波形的非線性失真是不可避免的，因此最大輸出幅值是指基本不真或無明顯失真時(shí)放大電路的最大正弦輸出信號(hào)的幅值，它包括最大輸出電壓幅值Uomax和最大輸出電流幅值Iomax ，常用的是最大輸出電壓幅值

46、Uomax 。最大輸出幅值是輸出其本上不失真時(shí)的單項(xiàng)（電壓或電最大輸出幅值是輸出其本上不失真時(shí)的單項(xiàng)（電壓或電流）指標(biāo)，而最大輸出功率則是綜合性的指標(biāo)，它表示輸出流）指標(biāo)，而最大輸出功率則是綜合性的指標(biāo)，它表示輸出信號(hào)其本不失真的情況下放大電路能輸出的最大功率信號(hào)其本不失真的情況下放大電路能輸出的最大功率, 用用Pom表示。表示。放大電路把較小功率的輸入信號(hào)放大為較大功率的輸出放大電路把較小功率的輸入信號(hào)放大為較大功率的輸出信號(hào)，而輸出信號(hào)的能量是由直流電源提供的，放大電路只信號(hào)，而輸出信號(hào)的能量是由直流電源提供的，放大電路只不過是實(shí)現(xiàn)了有控制的能量轉(zhuǎn)換。既然是能量的轉(zhuǎn)換，就存不過是實(shí)現(xiàn)了有控

47、制的能量轉(zhuǎn)換。既然是能量的轉(zhuǎn)換，就存在轉(zhuǎn)換效率的問題。效率在轉(zhuǎn)換效率的問題。效率 定義為定義為 （2.3.10）式中式中PV為直流電源消耗的功率。為直流電源消耗的功率。VomPP六最大輸出功率六最大輸出功率Pom和效率和效率 由放大器件特性的非線性引起的失真，就是非線性失真。為了衡量波形的失真程度，引入非線性失真系數(shù)DD定義為在某一頻率的正弦輸入信號(hào)作用下，放大電路的輸出信號(hào)中的諧波總功率（失真分量）與基波功率P1（不失真分量）之比的平方根： （2.3.11）式中I1、I2、I3和U1、U2、U3分別表示輸出電流和電壓的基波及和各次諧波的有效值。七七非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)THD2 . 4

48、 放 大 電 路 的 基 本 分 析 方 法放 大 電 路 的 基 本 分 析 方 法 放大電路的分析主要有兩個(gè)方面：1. .分析放大電路的直流工作狀態(tài)（靜態(tài)分析）分析放大電路的直流工作狀態(tài)（靜態(tài)分析）計(jì)算三極管的偏置電壓和電流（UBE、IB、IC和UCE）值；并判斷三極管是否工作在放大狀態(tài)；2 . .分析放大電路的交流性能指標(biāo)（動(dòng)態(tài)分析）分析放大電路的交流性能指標(biāo)（動(dòng)態(tài)分析）計(jì)算Uomax、Au、Ri、Ro等指標(biāo)。分析的對(duì)象不同，所采用的分析方法和三極管的等效電路分析的對(duì)象不同，所采用的分析方法和三極管的等效電路模型也不同模型也不同。下面仍以圖2.4.1所示共射基本放大電路為例進(jìn)行分析。該電

49、路中，電阻和電容均為線性元件，這部分電路的電壓、電流關(guān)系的分析和計(jì)算仍可采用經(jīng)典的線性電路的分析和計(jì)算方法。圖2.4.1 共射基本放大電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE但放大電路中的三極管是非線性器件，要完整地分析整個(gè)放大電路，就必須首先了解三極管的iB與uBE、iC與iB以及iC與uCE的關(guān)系。圖2.4.1 共射基本放大電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +s

50、R-+usLR iB+uBE- iC+-uCE其中iC與iB的關(guān)系在放大狀態(tài)下可表示為iC=iB，因此下面關(guān)于三極管特性的分析主要是圍繞iB與uBE和iC與uCE的關(guān)系進(jìn)行的。圖2.4.1 共射基本放大電路 bR uicR-+VCC TIB + -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCE由于放大電路的一個(gè)重要特點(diǎn)是交、直流并存，而靜態(tài)分析的對(duì)象是直流量，動(dòng)態(tài)分析的對(duì)象是交流量。把電路在us=0（若信號(hào)源內(nèi)阻為零，則為ui=0）時(shí)所形成的電流通路稱為直流通路；把電路在只考慮交流信號(hào)時(shí)所形成的電流通路稱為交

51、流通路。顯然，靜態(tài)分析要采用直流通路，而動(dòng)態(tài)分析則要采用交流通路。2.4.1 直流通路和交流通路直流通路和交流通路由于放大電路中存在電抗性元件（例如電容、電感），它們對(duì)直流量和交流量呈現(xiàn)不同的阻抗，因此直流通路和交流通路是不同的。對(duì)于直流，相當(dāng)于頻率f=0，則電容的容抗為無窮大，電感的感抗為零。因此在直流通路中，電容可看成開路，電感可看成短路。在交流通路中，大容量的電容因容抗很小可看成短路，電感量大的電感因感抗很大可看成開路，而直流電源因其兩端電壓恒定不變可看成短路（其電壓變化量為零），恒定的電流源可看成開路。iCTiB-TiC +iB-+C1 Rb Rc RLRbRc+VCCC2 uiuBE

52、+VCC+-uCE+uoUBE-+UCE（a） （b） + 圖2.4.2 放大電路的直流通路（a）共射基本放大電路 （b）直流通路TiC +iB-+C1 Rb Rc RL+VCCC2 uiuBE+-uCE+uo RLTecbib-+RbicRcRLui+-uo 圖2.4.3 放大電路的交流通路（a）基本放大電路 （b）交流通路 2.4.2 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)近似計(jì)算近似計(jì)算法法 三極管的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通時(shí)，B、E兩端的導(dǎo)通壓降UBE基本不變（硅管約為0.7V，鍺管約為0.2V），因此有 IC =IB UCE = VCC IC Rc圖2.4.1 共射基本放大電路 bR uicR-+VCC TIB +

53、 -uOC1+ + -C2+ bR uicRVCCT + -uOC1+ + -C2+ +sR-+usLR iB+uBE- iC+-uCEbBECCBRUVI在三極管的特性曲線上直接用作圖的方法來分析放大電路的工作情況，這種分析方法稱為特性曲線圖解法，簡(jiǎn)稱圖解法。圖解法既可作靜態(tài)分析靜態(tài)分析，也可作動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析。下面以圖2.4.2（a）所示電路為例介紹圖解法。設(shè)圖2.4.2（a）中各元件參數(shù)值分別為：VCC =12V，Rb = 300k，Rc = 4k，RL = 4k。圖2.4.2 放大電路的直流通路（a）共射基本放大電路 （b）直流通路iCTiB-TiC +iB-+C1 Rb Rc RLR

54、bRc+VCCC2 uiuBE+VCC+-uCE+uoUBE-+UCE（a） （b） + 2.4.3 圖解分析法圖解分析法1靜態(tài)分析靜態(tài)分析圖2.4.4（a）為靜態(tài)時(shí)共射基本放大電路的直流通路，它以虛線AB為界分成兩個(gè)部分：AB左邊為非線性部分，右邊為線性部分。 bR cR-+VCC T+12ViBiC-+VBB4k300k A B+12V+-uCE非線性部分線性部分圖2.4.3（a） 放大電路的直流通路的分割由于三極管在輸入回路中的作用相當(dāng)于一個(gè)二極管，導(dǎo)通電壓UBE近似不變，因此其基極偏流IB可由簡(jiǎn)單計(jì)算求得：A40mA1040300123bCCbEBCCBRVRUVI bR cR-+VC

55、C T+12ViBiC-+VBB4k300k A B+12V+-uCE非線性部分線性部分由于IB=40A，因此非線性部分的伏安特性就是對(duì)應(yīng)于iB=IB=40A的那一條輸出特性曲線，如圖示2.4.3（b）所示。VCCVCC /RC =3直流負(fù)載線20AiB=IB=40A60A80A100A120AiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.5 bR cR-+VCC T+12ViBiC-+VBB4k300k A B+12V+-uCE非線性部分線性部分（a） （b） 圖2.4.4放大電路的靜態(tài)工作圖解（a）直流通路的分割 （b）圖解分析而線性部分的伏安特性由下列方程

56、所確定： （2.5.1b）上式表示iC uCE為平面內(nèi)的一條直線（MN）。cCCCCERiVuVCCVCC /RC =3直流負(fù)載線20AiB=IB=40A60A80A100A120AiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.5 bR cR-+VCC T+12ViBiC-+VBB4k300k A B+12V+-uCE非線性部分線性部分（a） （b） 圖2.4.4 放大電路的靜態(tài)工作圖解（a）直流通路的分割 （b）圖解分析直線MN的斜率為（1/Rc）， Rc 直流負(fù)載電阻。直線MN稱為直流負(fù)載線。Q 直流工作點(diǎn)由圖2.4.4（b）可得 IC 1.3mA ，UCE

57、 =6.5V。另外，已求得靜態(tài)值IB =40A ，可近似認(rèn)為UBE =0.7V ，或由輸入特性曲線來確定。2動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析對(duì)于交流分量，就要采用流通路進(jìn)行分析。RL= RcRL。 RL=2k放大電路的交流負(fù)載電阻。根據(jù)圖2.4.3（b）中ic與uce = uo的標(biāo)定方向與極性，有uce =ic RL而uce=uCEUCE，ic=iCIC，代入上式可得uCE UCE = (iCIC)RL （2.5.2）TiC +iB-+C1 Rb Rc RL+VCCC2 uiuBE+-uCE+uo RLTecbib-+RbicRcRLui+-uo uCE UCE = (iCIC)RL （2.5.2）動(dòng)態(tài)時(shí)iC

58、 與uCE的關(guān)系仍為一直線（AB）直線的斜率為（1/ RL ），由交流負(fù)載電阻RL決定。直線通過工作點(diǎn)Q（UCE ，IC）AB稱為交流負(fù)載線BAVCCVCC /Rc =3直流負(fù)載線20AiB=IB=40A60A80A100A120AiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.55交流負(fù)載線圖2.4.5 交流負(fù)載線由式uCE UCE = (iCIC)RL可得到交流負(fù)載線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)：A（UCE+ICRL，0)、B（0，IC +UCE/RL）。按圖2.4.3a所給的參數(shù)，RL =2k，而由于IC =1.3mA，UCE =6.5V，則UCE +IC RL =9.

59、1V，即A點(diǎn)坐標(biāo)：（9.1V，0mA）BAVCCVCC /Rc =3直流負(fù)載線20AiB=IB=40A60A80A100A120AiC（mA）uCE（V）o42124681012MQNIC=1.3UCE=6.55交流負(fù)載線圖2.4.5 交流負(fù)載線 在輸入信號(hào)的作用下，iC和uCE都隨著iB變化而變化，此時(shí)工作點(diǎn)Q將沿著交流負(fù)載線（而不是直流負(fù)載線）移動(dòng)，成為動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，所以交流負(fù)載線是動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡，它反映了交、直流共存的情況。 此外，若負(fù)載開路，則RL =Rc ，說明交、直流負(fù)載線重合。 若接上負(fù)載，因RLRc ，說明交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡。（a）由輸入特性求iB （b）由輸出特性

60、求iC 、uCE圖2.4.6 動(dòng)態(tài)工作圖解8QQB421N5ttA20AIB=40A60A80A100A120AiC(mA)uCE(V)o24610 12MQiB(A)uBE(V)204060iB(A) 2040600.61.32uCE(V)ttuBE(V)UCEUBEIB 電壓和電流的波形電壓和電流的波形 圖2.4.7 工作點(diǎn)選擇不當(dāng)引起的失真（a）截止失真交流負(fù)載線UCEQtiCuCEoQQuCEtooibiCuceicIBQQ交流負(fù)載線UCEQtiCuCEouCEtooibiCuceicIB（b）飽和失真3、 圖解法的應(yīng)用圖解法的應(yīng)用(1)(1)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形的影響靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形的影