模擬電路基礎(chǔ)第二章圖解法

2-2放大器的圖解分析法圖解法適用于大信號、純電阻的場合，主要用來討論放大電路的非線性失真與靜態(tài)工作點(diǎn)位置的關(guān)系對BJT放大電路而言，關(guān)鍵求IBQ,ICQ,UCEQ對FET放大電路而言，關(guān)鍵求IDQ,UGSQ,UDSQ以BJT固定偏置電路為例共射極基本放大電路usuic1c2iBiEuBEuCEuoRCRSRBRL+VCC++TA2-2-1靜態(tài)分析

在同一坐標(biāo)系中，作出三極管的輸入特性和電路的伏安特性(直線)，交點(diǎn)為IB和UBE的靜態(tài)值；

在同一坐標(biāo)系中，作出三極管的輸出特性和電路的伏安特性(直線)，交點(diǎn)為IC和UCE的靜態(tài)值。直流通路RCICUCEUBERBIB+VCCIE+–+–T+UCC+UCCTRCRBVCCICIBVCC+UCE–+UBE–2-2-1靜態(tài)分析直流負(fù)載線OiBuBERCICUCEUBERBIB+VCCIE+–+–TUCE=VCC–ICRC直流負(fù)載線iCOuCE放大電路有輸入信號(ui

0)時(shí)的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析步驟：1.畫出放大電路的交流通路；2.在輸入特性上作圖，確定uBE和iB的變化范圍；3.在輸出特性上作直流負(fù)載線(放大器輸出端開路時(shí))

或交流負(fù)載線(放大器輸出端接負(fù)載時(shí))，根據(jù)iB的

變化范圍，確定iC和uCE的變化范圍；4.求電壓放大倍數(shù) 。一、利用圖解法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析交流通路RCRBicii+uo–TRLib+ui–RSuS+uce–+–

根據(jù)C1,

C2對交流可視為短路；VCC

對交流可視為短路，畫出交流通路。T++C1+UCCC2RCRB+uo–RLRSuS+–1.畫交流通路因?yàn)榻涣麟娏魍ㄟ^VCC時(shí)，不產(chǎn)生交流壓降。2.在輸入特性上作圖0uBE/VQ604020006040200.680.70.72IBUBEttiB/μAiBibui

=

ubeuBE/ViB/μAQ1Q2iB的變化范圍為20~60μA。tUBE

/V00.7=uBE

=

UBE+ui=UBEUim

sin

t+=0.7

+

0.02sin

t(V)ubeuBE

波形的分解注意各種符號的不同含義+tui

/V00.02–

0.02(ube/V)Ubem直流分量交流分量交直流總量根據(jù)輸入回路的KVL方程：可看成直流分量和交流分量的疊加。tuBE/V00.70.720.68ube

UBE

0uCEiC0ICQR’L-ICQUCEQICQuCEiC交流負(fù)載線輸出端開路時(shí)交、直流負(fù)載線重合iC/mAiC

/

mA0IB=40μA2060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icICUCEUcemuce

(uo)39uCE/VuCE/Vt電壓放大倍數(shù)369Q2Q13.輸出端開路時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析iC的變化范圍為0.75~2.25mA。ICE的變化范圍為0.75~2.25mA。iC/mAiC

/

mA02060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icuce

(uo)39uCE/VuCE/Vt369Q2Q1接負(fù)載后,Uom減小,Au下降。Q2空載輸出電壓交流負(fù)載線負(fù)載輸出電壓Q1

uce=

–

icRL利用作交流負(fù)載線4.輸出端接負(fù)載時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析IB=40μAiB

/uA（1）靜態(tài)工作點(diǎn)偏高引起飽和失真5.用圖解法分析非線性失真發(fā)生飽和失真iC

/mAiC

/mA020A40A80A123t00uce

(uo)

IB=60AuCE/VuCE

/VQQ2Q1uo波形61239N0M設(shè)靜態(tài)值IB=60μAic正半周變平負(fù)半周變平iB

/uAuBE/V0Q5ibui0tt0iB/μA（a）工作點(diǎn)偏低引起ib失真iB/μAuBE/V（2）工作點(diǎn)偏低引起截止失真t1t2t1t2在ube負(fù)半周t1~t2區(qū)間內(nèi)，uBE小于死區(qū)電壓，iB=0。設(shè)靜態(tài)值IB=5μAQ2Q15.用圖解法分析非線性失真（b）工作點(diǎn)偏低引起ic、uce(uo)失真0IB=5μA206080316t0020.750.75uce(uo)394000.250.25正半周變平t發(fā)生截止失真Q1Q2Q

iC

/mAiC

/mAuCE/VuCE/V設(shè)靜態(tài)值IB=

5μAicuo的波形（2）工作點(diǎn)偏低引起截止失真正半周變平正半周變平（3）輸入信號過大引起非線性失真tiC

/mAiC

/mA020A40A80A123t00uce

(uo)

IB=60AuCE/VuCE

/VQQ2Q161239N0M設(shè)靜態(tài)值IB=

40μAuo波形ic5.用圖解法分析非線性失真兩邊同時(shí)發(fā)生失真6.1（4）不產(chǎn)生削波失真的條件（5）放大電路的動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍Up-p在下兩值中取最小值2023年2月5日北京理工大學(xué)502教研室17靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)的關(guān)系Q'（1）VCC和RC不變,RB增大為RB'IB'IB減小為IB，'20μA工作點(diǎn)Q向右下方移動(dòng)60IB=0μA40μA60μA80μA1231.524681012QIC/mAUCE

/VVCCM

N靜態(tài)工作點(diǎn)20μA2023年2月5日北京理工大學(xué)502教研室18（2）VCC和RB不變,RC增大為RC'IC減小為

IC，'N工作點(diǎn)Q向左方移動(dòng)Q'Q靜態(tài)工作點(diǎn)M20μA60IB=0μA40μA60μA80μA1231.524681012IC/mAUCE

/VUCC

N靜態(tài)工作點(diǎn)與電路參數(shù)的關(guān)系（3）RC和RB不變,VCC減小為VCC時(shí)'M'Q'N'工作點(diǎn)Q向左下方移動(dòng)20μA60IB=0μA40μA60μA80μA1231.524681012IC/mAUCE

/VUCCM

N靜態(tài)工作點(diǎn)QI