放大电路分析基础ppt课件.ppt

第二章放大电路分析基础2.1放大电路工作原理(1)为保证三极管V工作在放大区,发射结必须正向运用;集电结必须反向运用。图中Rb,UBB即保证e结正向运用;Rc,UCC保证c结反向运用。
（2）图中Rs为信号源内阻；Us为信号源电压；Ui为放大器输入信号。电容C1为耦合电容,其作用是:使交流信号顺利通过加至放大器输入端，同时隔直流,使信号源与放大器无直流联系。C1一般选用容量大的电解电容,它是有极性的,使用时,它的正极与电路的直流正极相连,不能接反。C2的作用与C1相似,使交流信号能顺利传送至负载,同时,使放大器与负载之间无直流联系。图2–2单电源共发射极放大电路2.1.2直流通路和交流通路放大电路的分析主要包含两个部分:
直流分析,又称为静态分析,用于求出电路的直流工作状态,即基极直流电流IB;集电极直流电流IC;集电极与发射极间直流电压UCE。
交流分析,又称动态分析,用来求出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻三项性能指标。2.2放大电路的直流工作状态根据三极管各极电流关系,可求出静态工作点的集电极电流ICQ：【例1】估算图2-2放大电路的静态工作点。设UCC=12V,Rc=3kΩ,Rb=280kΩ,β＝５０。
解根据公式(2-1)、(2-3)、(2-4)得2.2.2图解法确定静态工作点图2–4静态工作点的图解法由上可得出用图解法求Q点的步骤:
(1)在输出特性曲线所在坐标中,按直流负载线方程
uCE=UCC-iCRc,作出直流负载线。
(2)由基极回路求出IBQ。
(3)找出iB=IBQ这一条输出特性曲线,与直流负载线的
交点即为Q点。读出Q点坐标的电流、电压值即为所求。【例2】如图2-5(a)所示电路,已知Rb=280kΩ,Rc=3kΩ,UCC=12V,三极管的输出特性曲线如图2-5(b)所示,试用图解法确定静态工作点。解首先写出直流负载方程,并作出直流负载线:2.2.3电路参数对静态工作点的影响2.Rc对Q点的影响3.UCC对Q点的影响
UCC的变化不仅影响IBQ,还影响直流负载线,因此,UCC对Q点的影响较复杂。
UCC上升,IBQ增大,同时直流负载线M点和N点同时增大,故直流负载线平行上移,所以工作点向右上方移动。
UCC下降,IBQ下降,同时直流负载线平行下移。所以工作点向左下方移动。如图2-6(c)所示。
实际调试中,主要通过改变电阻Rb来改变静态工作点,而很少通过改变UCC来改变工作点。2.3放大电路的动态分析交流负载线具有如下两个特点:
(1)交流负载线必通过静态工作点,因为当输入信号ui的瞬时值为零时,如忽略电容C1和C2的影响,则电路状态和静态时相同。
(2)另一特点是交流负载线的斜率由表示。过Q点,作一条的直线,就是交流负载线。【例3】作出图2-5(a)的交流负载线。已知特性曲线如图2-5(b)所示,UCC=12V,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,Rb=280kΩ。
解首先作出直流负载线,求出Q点,如例2所示。
为方便将图2-5(b)重画于图2-8。
显然
作一条辅助线,使其
取ΔU=6V、ΔI=4mA,连接该两点即为交流负载线的辅助线,过Q点作辅助线的平行线,即为交流负载线。可以看出
相一致。与按图2–8例3中交流负载线的画法2.交流波形的画法仍以例3为例,设输入加交流信号电压为ui=Uimsinωt,则基极电流将在IBQ上叠加进ib,即iB=IBQ+Ibmsinωt,如电路使Ibm=20μA,则输出电压与输入电压相位是相反的。这是共e极放大电路的特征之一。2.3.2放大电路的非线性失真2.工作点不合适引起的失真放大电路存在最大不失真输出电压幅值Umax或峰-峰值Up-p。
最大不失真输出电压是指:当工作状态已定的前提下,逐渐增大输入信号,三极管尚未进入截止或饱和时,输出所能获得的最大不失真输出电压。如ui增大首先进入饱和区,则最大不失真输出电压受饱和区限制,Ucem=UCEQ-Uces;如首先进入截止区,则最大不失真输出电压受截止区限制,Ucem=ICQ·R,最大不失真输出电压值,选取其中小的一个。如图2-12所示,图2–12最大不失真输出电压关于图解法分析动态特性的步骤归纳如下:
(1)首先作出直流负载线,求出静态工作点Q。(2)作出交流负载线。根据要求从交流负载线可画出输出电流、电压波形,或求出最大不失真输出电压值。2.3.3微变等效电路法用全微分形式表示uBE和iC，则有令则(2-8)、(2-9)式可写成图2–13完整的h参数等效电路2.h参数的意义和求法
三极管输出交流短路时的输入电阻(也可写成hie)三极管输出交流短路时的电流放大系数(也可写成hfe）图2–14从特性曲线上求出h参数由于h12、h22是uCE变化通过基区宽度变