電路與電子學(xué)LTspice分析與仿真 課件【ch06】放大電路基礎(chǔ)

放大電路基礎(chǔ)電路與電子學(xué)LTspice分析與仿真第六章國家精品課程·國家電工電子教學(xué)基地教材新工科建設(shè)·計(jì)算機(jī)類系列教材01典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-1在圖6-1-1(a)所示的共射放大電路中，T是NPN型硅三極管，。求:(1)計(jì)算Icq和Uceq;(2)計(jì)算Uo/ui;(3)計(jì)算輸入電阻Ri及輸出電阻Ro。解:(1)畫出該電路的直流通路如圖6-1-1(b)所示。根據(jù)電路可列出以下方程:典型例題解答與仿真例6-1-1由得典型例題解答與仿真例6-1-1(2)畫微變等效電路如圖6-1-1(c)所示。典型例題解答與仿真例6-1-1由于因此有典型例題解答與仿真例6-1-1(3)輸入電阻Ri輸入電阻Ro用直接觀察的方法。若Ui=0，則Ii=0，Ib=0，受控電流源,受控電流源開路。因此。圖6-1-1(a)的仿真電路如圖6-1-1(d)所示，NPN型硅三極管的，用model定義BF=50。典型例題解答與仿真例6-1-1由直流分析仿真結(jié)果圖6-1-1(e)可知，與計(jì)算結(jié)果基本一致。由交流分析仿真結(jié)果圖6-1-1(f)可知，。電壓放大倍數(shù)的仿真結(jié)果V(c)/V(in)的幅值為9.055，相位為180°，與計(jì)算結(jié)果基本一致。輸入電阻的仿真結(jié)果，與計(jì)算結(jié)果基本一致。典型例題解答與仿真輸出電阻的仿真電路如圖6-1-1(g)所示，輸出電阻的交流分析仿真結(jié)果如圖6-1-1(h)所示，為了隔直，增加了電容C1;輸出電阻仿真結(jié)果V(out)/I(C1)為

，與計(jì)算結(jié)果基本一致。典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-2電路如圖6-1-2(a)所示，已知，

。求：(1)靜態(tài)工作點(diǎn);(2)隨著輸入信號Ui的增大，輸出信號Uo也增大，若輸出Uo波形出現(xiàn)失真，則首先出現(xiàn)的是什么失真?(3)Au、Ri和Ro;典型例題解答與仿真例6-1-2(4)設(shè)fL=100Hz，F(xiàn)h=100kHz，畫出電壓放大倍數(shù)的頻率特性曲線。解:(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)估算方法。畫出直流通路，如圖6-1-2(b)所示?？上燃僭O(shè)流過電阻Rb1的電流,則有典型例題解答與仿真例6-1-2典型例題解答與仿真例6-1-2所以成立。(b)戴維南等效精確計(jì)算。畫出戴維南等效直流通路，如圖6-1-2(c)所示，其中典型例題解答與仿真例6-1-2圖6-1-2(a)的仿真電路如圖6-1-2(d)所示，直流分析仿真結(jié)果如圖6-1-2(e)所示，與精確計(jì)算結(jié)果基本一致。典型例題解答與仿真例6-1-2(2)對于放大電路來說，存在兩種失真:飽和失真和截止失真。不失真的最大輸出電壓幅值為是受截止失真限制的輸出電壓最大幅值，而是受飽和失真限制的輸出電壓最大幅值。若，則隨著輸入信號的增加將先出現(xiàn)截止失真，否則先出現(xiàn)飽和失真。本題中，有即，所以先出現(xiàn)截止失真。典型例題解答與仿真例6-1-2(3)計(jì)算動態(tài)指標(biāo)時，首先要先畫出微變等效電路，將電容G1、C和C短路，電源Vcc對地短路，如圖6-1-2(i)所示。典型例題解答與仿真例6-1-2(4)放大電路的頻率特性是指放大倍數(shù)的幅值與頻率的關(guān)系放大倍數(shù)的相位與頻率的關(guān)系。在描繪頻率特性的波特圖時，通常/軸采用對數(shù)坐標(biāo)，放大倍數(shù)的幅值可采用分貝(dB)表示電壓放大倍數(shù)的頻率特性曲線仿真結(jié)果如圖6-1-2(m)所示。典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-3電路如圖6-1-3(a)所示。己知三極管的,

。求。，求解:分析計(jì)算多級放大電路時，其輸入電阻等于第一級(輸入級)的輸入電阻，輸出電阻等于最后一級(輸出級)的輸出電阻，電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積。需要注意的是，計(jì)算各級電壓放大倍數(shù)時，必須考慮前級與后級的相互影響。一種方法是把后級的輸入電阻當(dāng)成前級的負(fù)載電阻，另一種方法是把前級的輸出電阻作為后級的信號源內(nèi)阻。典型例題解答與仿真例6-1-3畫出微變等效電路如圖6-1-3(b)所示，計(jì)算時把后級的輸入電阻當(dāng)成前級的負(fù)載電阻來考慮。典型例題解答與仿真例6-1-3所以因?yàn)槎嗉壏糯箅娐返妮斎腚娮璧扔诘谝患壍妮斎腚娮瑁杂幸驗(yàn)槎嗉壏糯箅娐返妮敵鲭娮璧扔谧詈笠患壍妮敵鋈腚娮?，且最后一級為射極輸出器，所以有典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-4(1)當(dāng)輸入正弦波信號w的峰峰值為500mV，頻率為2kHz時，輸出信號的峰峰值是多少?(2)求輸出功率是多少?典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-4解:(1)其微變等效電路如圖6-1-4(b)所示。第一級典型例題解答與仿真例6-1-4射極跟隨器輸入電阻為第二級是射極跟隨器，有典型例題解答與仿真例6-1-4總的放大倍數(shù)為當(dāng)(2)輸出電壓有效值為輸出功率為典型例題解答與仿真例6-1-5電路如圖6-1-5(a)所示，在靜態(tài)工作處

。試計(jì)算:

。典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例6-1-5解:這是共射共基放大器，交流通路如圖6-1-5(b)所示。第一級負(fù)載為第一級電壓放大倍數(shù)為典型例題解答與仿真例6-1-5第二級電壓放大倍數(shù)為電壓放大倍數(shù)為輸入電阻為典型例題解答與仿真例6-1-5輸出電阻為電流放大倍數(shù)為02典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真6-2-1解:(1)畫出直流通路如圖6-2-1(b)所示。典型習(xí)題解答與仿真6-2-1由得典型習(xí)題解答與仿真6-2-1(2)畫出微變等效電路如圖6-2-1(c)所示。典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真6-2-2共集放大電路如圖6-2-2(a)所示,,此工作點(diǎn)處的求:(1)若使應(yīng)選多大阻值?（2），求解:(1)畫出直流通路如圖6-2-2(b)所示。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2又求得。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2又求得。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2又求得。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2又求得。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2(2)畫出微變等效電路如圖6-2-2(c)所示。典型習(xí)題解答與仿真6-2-2由可得所以典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真6-2-3現(xiàn)將一個PNP型三極管接成如圖6-2-3(a)所示電路，直流電源,

。典型習(xí)題解答與仿真6-2-3解:由電路可得Ubq=Ube。(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)典型習(xí)題解答與仿真6-2-3(2)求Rp需要先求Ro。當(dāng)Uceq=-2.4V時，由Uceq=-Vcc+IcqRc=-2.4V，求出典型習(xí)題解答與仿真6-2-3(3)求Rp需要先求Rb。如果Icq=1.6mA，則。典型習(xí)題解答