放大電路的分析方法

第二章基本放大電路2.3放大電路的分析方法1放大電路分析分為靜態(tài)分析＆動(dòng)態(tài)分析。是在理論上把流過(guò)電路的電量分解成兩部分分別分析。以確定一個(gè)放大電路的特點(diǎn)和參數(shù)。靜態(tài)分析研究放大電路的工作基礎(chǔ)，是研究整個(gè)電路為晶體管提供的外部工作條件的具體情況。靜態(tài)分析主要對(duì)象是直流分量（靜態(tài)量）在直流通路上研究。動(dòng)態(tài)分析是研究放大電路的變化量，也就是交流分量，主要用一些動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)描述。這些參數(shù)表征了一個(gè)放大電路的能量控制和轉(zhuǎn)換的能力，也就是放大的性能。在交流通路上研究。實(shí)際的電路在工作過(guò)程中靜態(tài)量＆動(dòng)態(tài)量是不能分開(kāi)的，并且靜態(tài)量是影響動(dòng)態(tài)量工作的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)述2分析的實(shí)例電路：交流通路→直流通路→3.1靜態(tài)分析靜態(tài)分析分為圖解法＆近似計(jì)算法兩種。都是在直流通路下分析。圖解法輸入回路輸入回路方程：←輸入回路負(fù)載線作負(fù)載線·測(cè)量交點(diǎn)→Q點(diǎn)4.1靜態(tài)分析輸出回路輸出回路方程：輸出回路負(fù)載線←直流負(fù)載線通過(guò)觀察可以知道晶體管的工作狀態(tài)。放大電路中的三極管應(yīng)工作在放大區(qū)。5近似計(jì)算法不同的放大電路中，三極管(靜態(tài))發(fā)射極正偏導(dǎo)通時(shí)的UBEQ電壓變化不大，基本可以看成一個(gè)常數(shù)。硅管：UBEQ≈0.7V；鍺管：UBEQ≈0.2V.1靜態(tài)分析∵∴假定：三極管工作在放大區(qū)的。則：∴估算了IBQ，ICQ，UCEQ及UBEQ也就確定了Q點(diǎn)6.1靜態(tài)分析在近似計(jì)算時(shí)如何判定晶體管的工作狀態(tài)呢？如果IBQ＝0，→三極管截止了?！咴谂R界飽和時(shí)IC＝ICS，UCEQ＝UCES≈0.3V∴則：如果IBQ>IBS,或ICQ>ICS時(shí)，三極管飽和了。在每一次做靜態(tài)近似計(jì)算時(shí)，都應(yīng)該進(jìn)行工作狀態(tài)的檢查7電路參數(shù)對(duì)Q點(diǎn)的影響Rb改變：Rc改變:電源變化:.1靜態(tài)分析8.2動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析分為圖解法＆等效電路法兩種，是在交流通路下分析的。主要分析變化量。一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形(輸入變化量假定為正弦波信號(hào))輸入回路9輸出回路負(fù)載電阻RL＝∞時(shí)→交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形在UCEQ上的變化量就是uo。輸出電壓uo的相位與輸入變化量電壓ube的相位相反（相差180°）10負(fù)載電阻RL≠∞時(shí)交流負(fù)載線一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形交流負(fù)載線是在實(shí)際電路中，變化量存在的情況下，考慮RL對(duì)集電極電流iC的影響；利用電路的理論我們可以推導(dǎo)出iC與uCE的關(guān)系。這在iC與uCE的坐標(biāo)系上是一條直線，且該直線一定通過(guò)Q點(diǎn)。直線的斜率為：－1/(Rc∥RL)11失真分析截止失真一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形Q點(diǎn)較低，uO出現(xiàn)頂部失真12失真分析飽和失真一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形Q點(diǎn)較高，uO出現(xiàn)底部失真13失真分析最大不失真輸出幅度一、圖解分析動(dòng)態(tài)波形Uom＝min（UCEQ－UCES，ICQ·RL′）討論：Q點(diǎn)的選擇？14二、微變等效電路法三極管是一個(gè)非線性器件，但在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的微小區(qū)域內(nèi)，可以認(rèn)為是線性的。從而可以利用線性電路的理論將三極管進(jìn)行理想化和線性化，以便于定量的參數(shù)分析計(jì)算。三極管的微變等效模型是在Q點(diǎn)附近發(fā)生微小變化時(shí)的線性化的等效電路，是利用線性電路雙端口網(wǎng)絡(luò)分析方法得到的。為適應(yīng)不同條件和應(yīng)用場(chǎng)合，三極管有許多等效模型，低頻小信號(hào)電子電路常用的模型是混合（h）參數(shù)模型，這是一種交流模型。15微變等效電路三極管的輸入輸出回路可以看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)（四端網(wǎng)絡(luò)）：二、微變等效電路法全微分：改寫(xiě)為：16二、微變等效電路法用瞬時(shí)值表示變化量：用正弦向量有效值表示變化量：rbe的確定——公式17三、共射電路的分析一般步驟：根據(jù)Q點(diǎn)確定rbe畫(huà)交流通路并轉(zhuǎn)換成等效電路利用電路理論計(jì)算交流參數(shù)根據(jù)最大不失真輸出，注意失真情況18二、微變等效電路法動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算：電壓放大倍數(shù)當(dāng)RL＝∞時(shí)，為空載放大倍數(shù)：顯然，空載放大倍數(shù)大于帶載放大倍數(shù)。在相同的輸入信號(hào)作用下，負(fù)載電阻越大，輸出電壓越小。另外，放大倍數(shù)前面的“－”表示uo的相位滯后ui的相位180°。19二、微變等效電路法輸入電阻：從輸入端口看的戴維南電阻輸出電阻：從輸出端口看的戴維南電阻（令us＝0）對(duì)于電壓放大器而言，Ri越大越好，Ro越小越好。注意Ri與ui、us的關(guān)系；Ro與uo的關(guān)系20例題例：某放大電路如圖所示，已知Rb＝300kΩ，Rc＝RL＝4kΩ，Vcc＝12V，三極管正常工作時(shí)UBEQ＝0.7V，rbb′＝200Ω，β＝40，C1、C2足夠大，對(duì)工作頻率可以看成短路。求靜態(tài)工作點(diǎn)；求交流參數(shù)。步驟：①畫(huà)直流通路求Q點(diǎn)②確定rbe③畫(huà)交流通路④轉(zhuǎn)換成微變等效電路⑤求交流參數(shù)⑥查看最大不失真情