基本放大電路圖解法課件

1、2.3 放大電路的分析方法重點(diǎn)：圖解法/等效電路分析法。難點(diǎn)：1.靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算 2.圖解法做圖及意義 3.等效電路模型 4.放大電路性能計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)第1頁(yè)/共29頁(yè)2.3 放大電路的分析方法重點(diǎn)：圖解法/等效電路分析法。重點(diǎn)？靜態(tài)分析：輸入信號(hào)為零（ui= 0 或 ii= 0）時(shí)，放大電路的穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)，也稱(chēng)直流工作狀態(tài)。用于靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算、波形分析（是否失真）。動(dòng)態(tài)分析：輸入信號(hào)不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱(chēng)交流工作狀態(tài)。用于分析放大倍數(shù)A,輸入輸出電阻ri,ro等參數(shù)?！跋褥o后動(dòng)”放大電路為什么要建立正確的靜態(tài)？分析思路第2頁(yè)/共29頁(yè)？靜態(tài)分析：輸入信號(hào)為零（ui= 0 或 ii=

2、 0）時(shí)，放放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真分析方法適用不同范圍第3頁(yè)/共29頁(yè)放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法2.3.1 直流通路與交流通路原 理：信號(hào)分解：直流 + 交流線性系統(tǒng)：疊加性放大電路中交、直流信號(hào)是并存?？煞穹珠_(kāi)研究？直流通路：在直流電源作用下，直流電流所流經(jīng)的路徑。 如何簡(jiǎn)化（等效原則）？交流通路：在輸入信號(hào)作用下，交流電流所流經(jīng)的路徑。 如何簡(jiǎn)化（等效原則）？ 共射極放大電路特性曲線分段線性化問(wèn)題?。康?頁(yè)/共29頁(yè)2.3.1 直流通路與交流通路原 理：放大電路中電 容：視為開(kāi)路電 感：視為短路信號(hào)源：視為短

3、路，保留內(nèi)阻。直流、交流通路等效原則直流通路：電 容：大電容視為短路（如耦合電容）電感：不能忽略直流電源：視為短路，忽略其內(nèi)阻 。 交流通路：？ 共射極放大電路等效（簡(jiǎn)化）本質(zhì)：第5頁(yè)/共29頁(yè)電 容：視為開(kāi)路直流、交流通路等效原則直流通路：電 （a） 直流通路（b）交流通路基本共射放大電路的直流/交流通路第6頁(yè)/共29頁(yè)（a） 直流通路（b）交流通路基本共射放大電路第6頁(yè)/共29直接耦合共射放大電路的直流/交流通路(考慮信號(hào)源內(nèi)阻、負(fù)載，影響工作點(diǎn)Q)直流通路交流通路直接耦合共射放大電路第7頁(yè)/共29頁(yè)直接耦合共射放大電路的直流/交流通路直流通路交流通路直接耦合阻容耦合共射放大電路的交流/直

4、流通路 直流通路交流通路 阻容耦合共射極放大電路第8頁(yè)/共29頁(yè)阻容耦合共射放大電路 直流通路交流通路 阻容耦合共射極放2.3.2 圖解法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到三極管輸入輸出特性曲線。在曲線上做圖分析： 輸入、輸出信號(hào)波形； 放大倍數(shù)；但是：輸入輸出電阻、頻率特性等難以分析第9頁(yè)/共29頁(yè)2.3.2 圖解法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到三極管輸入輸出特性曲線。第9頁(yè)圖解法步驟：先靜后動(dòng)（輸入輸出特性曲線已知）1. 輸入曲線上做輸入回路負(fù)載線Q點(diǎn)輸出曲線上做輸出回路負(fù)載線給定輸入得到輸出波形分析：波形非線性分析、放大倍數(shù)等靜態(tài)分析直流等效動(dòng)態(tài)分析交流等效第10頁(yè)/共29頁(yè)圖解法步驟：先靜后動(dòng)（輸入輸出特性曲線已知）靜態(tài)分析

5、動(dòng)態(tài)分析圖解法波形iBiCvovBEvCE信號(hào)通路：vi分析思路：1.2. vo 與vi 相位相反（反相電壓放大器）；3. 可以測(cè)量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；4. 可以確定最大不失真輸出信號(hào)幅度。理解直流偏置的重要性！第11頁(yè)/共29頁(yè)圖解法波形iBiCvovBEvCE信號(hào)通路：vi分析思路：1 輸入回路輸出回路一、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 基本共射電路 輸入回路： 輸出回路： 思 路：特性曲線+回路方程斜率：/Rb斜率：/Rc第12頁(yè)/共29頁(yè) 輸入回路輸出回路一、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 基本共射電路 輸入回 輸入回路輸出回路二、電壓放大倍數(shù)分析 基本共射電路 輸入回路： 放大倍數(shù)： 思 路：輸入輸出第13頁(yè)

6、/共29頁(yè) 輸入回路輸出回路二、電壓放大倍數(shù)分析 基本共射電路 輸入幾種常見(jiàn)非線性失真：1. 工作點(diǎn)不合適引起的失真輸入信號(hào)幅度過(guò)大引起3. 放大區(qū)本身非線性（輸入非線性/放大倍數(shù)等）三、非線性失真分析（定性分析）思 路：特性曲線已知，給定輸入畫(huà)出輸出波形分析第14頁(yè)/共29頁(yè)幾種常見(jiàn)非線性失真：三、非線性失真分析（定性分析）思 非失真波形（線性放大原理）第15頁(yè)/共29頁(yè)非失真波形第15頁(yè)/共29頁(yè)1. 工作點(diǎn)不合適引起的失真工作點(diǎn)過(guò)低截止失真工作點(diǎn)過(guò)高飽和失真第16頁(yè)/共29頁(yè)1. 工作點(diǎn)不合適引起的失真工作點(diǎn)過(guò)低截止失真工作點(diǎn)過(guò)高截止失真負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低截止失真進(jìn)入截止區(qū)進(jìn)

7、入截止區(qū)進(jìn)入截止區(qū)第17頁(yè)/共29頁(yè)截止失真負(fù)半周進(jìn)入截止區(qū)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低截止失真進(jìn)入截止飽和失真正半周進(jìn)入飽和區(qū)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高飽和失真進(jìn)入飽和區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)第18頁(yè)/共29頁(yè)飽和失真正半周進(jìn)入飽和區(qū)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高飽和失真進(jìn)入飽和會(huì)不會(huì)同時(shí)引起飽和失真和截止失真？何種情況下？（同時(shí)進(jìn)入飽和和截止區(qū)）？飽和失真和截止失真實(shí)際采集失真波形第19頁(yè)/共29頁(yè)會(huì)不會(huì)同時(shí)引起飽和失真和截止失真？飽和失真和截止失真實(shí)際采飽和失真和截止失真是其特例！（如何理解？）2. 特性曲線非線性引起失真（了解，不要求）上疏下密上密下疏三極管特性曲線的非線性引起的失真輸入非線性第20頁(yè)/共29頁(yè)飽和失真和截止失真

8、是其特例?。ㄈ绾卫斫?？）2. 特性曲線非3. 最大不失真電壓時(shí)的工作點(diǎn)工作點(diǎn)選?。海≦點(diǎn)位于負(fù)載線中點(diǎn)）第21頁(yè)/共29頁(yè)3. 最大不失真電壓時(shí)的工作點(diǎn)工作點(diǎn)選?。海≦點(diǎn)位于負(fù)載線中4. 最大不失真電壓直流負(fù)載線：斜率：/Rc交流負(fù)載線：斜率:/RL第22頁(yè)/共29頁(yè)4. 最大不失真電壓直流負(fù)載線：交流負(fù)載線：第22頁(yè)/共29如何避免飽和失真和截止失真？選用線性好的管子增加VCC（受限）正確設(shè)置工作點(diǎn)（中心）？第23頁(yè)/共29頁(yè)如何避免飽和失真和截止失真？第23頁(yè)/共29頁(yè)四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線（斜率不同） 直流負(fù)載： 交流負(fù)載：第24頁(yè)/共29頁(yè)四、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線（斜率不同） 直

9、流負(fù)載： 交流負(fù)1、輸入輸出特性曲線必須已知2、適合定性分析，定量分析誤差大3、無(wú)法反映信號(hào)頻率的影響（高頻）4、適合低頻大信號(hào)（尤其是非線性分析）五、圖解法適用范圍第25頁(yè)/共29頁(yè)1、輸入輸出特性曲線必須已知五、圖解法適用范圍第25頁(yè)/共2電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響RB的影響RC的影響VCC的影響 共射極放大電路注：一般通過(guò)RB改變工作點(diǎn)第26頁(yè)/共29頁(yè)電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響RB的影響RC的影響VCC的影響 例題2.3.1：工作點(diǎn)Q變化如何造成？有何影響？Q1Q2：IB不變，斜率增加，VCC不變，RC減小。Q2Q3：IB增加，斜率不變，RB減小，RC不變。 Q3Q4：IB不變，斜率不變，VCC增加，RC不變。最大不失真電壓？（哪個(gè)最優(yōu)？）思路：IB決定于輸入回路1/RC決定負(fù)載斜率VCC是負(fù)載線與橫軸交點(diǎn) 共