用图解法分析放大电路课堂

1、1,2.3,用图解法分析放大电路,2.3.1,用图解法求放大电路的静态工作点,2.3.2,动态工作波形的图解分析,2.3.3,放大电路的非线性失真与静态工作点,的关系,下页,总目录,2,电容相当于开路,电感相当于短路,一、直流通路与交流通路,R,b,R,c,VT,V,CC,直流通路,1,直流通路,用于放大电路的静态分析,在直流通路中,R,b,R,c,VT,u,I,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,O,下页,上页,首页,2.3.1,用图解法求放大电路的静态工作点,3,大电容和理想电压源相当于短路,电感和理想电流源相当于开路,2,交流通路,用于放大电路的动态分析,在交流通路中,下页,上页,R,

2、b,R,c,VT,u,I,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,O,R,b,R,c,VT,u,I,R,L,u,O,交流通路,首页,4,二、静态工作点的近似估算,静态工作点,外加输入信号为零时,三极管的,I,BQ,I,CQ,U,BEQ,U,CEQ,在输入输出特性曲线上对应一个点,Q,点,U,BEQ,可近似认为,硅管,U,BEQ,( 0.6 0.8 ) V,锗管,U,BEQ,( 0.1 0.3 ) V,静态分析,估算静态工作点,讨论对象是直流成分,下页,上页,首页,5,I,BQ,R,b,U,BEQ,V,CC,U,BEQ,U,CEQ,I,B,I,C,由图中的直流通路,C,CQ,CC,CEQ,R,I,

3、V,U,b,BEQ,CC,BQ,R,U,V,I,BQ,CQ,I,I,估算方法,I,CQ,R,c,U,CEQ,V,CC,可求得单管放大电路的,静态工作点的值为,下页,上页,直流通路,VT,V,CC,R,b,R,c,首页,6,例,2.3.1,设单管共射放大电路中,V,CC,12V,R,c,3 k,R,b,280 k,50,试估算静态工作点,解,设,U,BEQ,0.7V,则,A,40,mA,04,0,mA,280,7,0,12,b,BEQ,cc,BQ,R,U,V,I,mA,2,mA,04,0,50,BQ,CQ,I,I,V,6,V,3,2,12,c,CQ,cc,CEQ,R,I,V,U,R,b,R,c,

4、VT,u,i,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,o,下页,上页,首页,7,三、用图解法求解放大电路的静态工作点,一）图解法的过程,图解法既可分析静态,也可分析动态,过程一般是先静态后动态,1,图解分析静态,任务,用作图法确定静态工作点,求出,I,BQ,I,CQ,和,U,CEQ,由于输入特性不易准确测得,一般用近似估算法求,I,BQ,和,U,BEQ,下面主要讨论输出回路的图解法,下页,上页,首页,8,u,CE,u,CE,VT,R,c,V,CC,M,N,i,C,i,C,下页,上页,R,b,R,c,VT,u,I,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,O,输出回路的等效电路,首页,9,i,B,I,

5、BQ,V,CC,I,CQ,R,c,V,CC,U,CEQ,i,C,mA,u,CE,V,O,根据输出回路方程,u,CE,V,CC,i,C,R,c,作直流负载线,与横坐标交点为,V,CC,与纵坐标交点为,V,CC,R,c,直流负载线与特性曲线,i,B,I,BQ,的交点即,Q,点,如图示,Q,直流负载线和静态工作点的求法,斜率为,1,R,c,是静态工作点的移动轨迹,下页,上页,u,CE,u,CE,VT,R,c,V,CC,M,N,i,C,i,C,首页,10,R,b,R,c,VT,u,I,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,O,280,k,3,k,3,k,12V,例,2.3.2,试用图解法确定下图所示电

6、路的静态工作点,解：首先估算,I,BQ,U,BE,U,CE,I,B,i,C,40A,u,CE,12,3,i,C,I,BQ,V,CC,U,BEQ,R,b,i,C,mA,0,u,CE,V,i,B,80,60,40,20,0,12,2,6,Q,4,输出回路方程,I,BQ,40 A,I,CQ,2mA,U,CEQ,6V,下页,上页,首页,11,2.3.2,动态工作波形的图解分析,动态分析,估算动态技术指标,讨论对象是交流成分,下页,上页,R,b,R,c,VT,u,I,R,L,C,1,C,2,V,CC,u,O,VT,u,CE,u,CE,M,N,i,C,i,C,交流通路的输出回路,R,c,R,L,首页,12

7、,交流负载线,i,B,80A,60,40,20,0,12,2,6,Q,i,C,mA,0,u,CE,V,4,直流负载线,画法,过静态工作点,Q,作一条斜率为,1,R,c,R,L,的直线,u,CE,i,c,R,C,R,L,交流负载线,描述放大电路的动态工作情况,下页,上页,VT,u,CE,u,CE,M,N,i,C,i,C,交流通路的输出回路,R,c,R,L,首页,13,Q,I,BQ,40,20,60,i,B,u,BE,V,0,i,C,O,t,i,B,O,t,0.7,u,BE,U,BE,Q,t,u,BE,t,u,CE,U,CEQ,u,CE,0.72,0.68,i,B,放大电路动态工作情况,下页,上页

8、,交流负载线,i,B,80,60,40,20,0,12,2,6,Q,i,C,mA,0,u,CE,V,4,直流负载线,首页,动画,14,用图解法求放大电路的放大倍数,假设,I,BQ,附近有一个变化量,i,B,在输入特性上找到相应的,u,BE,在输出特性的交流负载线上找到相应的,i,C,和,u,CE,则电压放大倍数,u,BE,A,u,u,CE,电流放大倍数,i,B,i,C,A,i,下页,上页,首页,15,A,u,u,BE,u,CE,4.5-7.5,0.72-0.68,75,负号表示,u,CE,与,u,BE,反相位,下页,上页,7.5,4.5,Q,I,BQ,40,20,60,i,B,u,BE,V,0

9、,i,C,O,t,i,B,O,t,0.7,u,BE,U,BE,Q,t,u,BE,t,u,CE,U,CEQ,u,CE,0.72,0.68,i,B,交流负载线,i,B,80,60,40,20,0,12,2,6,Q,i,C,mA,0,u,CE,V,4,直流负载线,首页,16,结论,u,BEQ,u,CEQ,i,BQ,i,B,O,t,O,t,u,BE,O,t,u,CE,O,t,i,C,i,CQ,由右图可知,单管共射放大电路中,1,交,直流并存,2,有电压放大作用,3,有倒相作用,u,o,u,i,下页,上页,首页,17,3,图解法的步骤,一）画输出回路的直流负载线,二）估算,I,BQ,确定,Q,点，得到,

10、I,CQ,和,U,CEQ,三）画交流负载线,四）求电压放大倍数,下页,上页,首页,18,Q,点过低,i,C,O,u,CE,i,C,t,O,1,分析非线性失真,Q,u,CE,t,O,U,CEQ,I,CQ,截止失真,u,CE,波形出现,顶部失真,交流负载线,i,B,下页,上页,首页,动画,2.3.3,放大电路的非线性失真与静态工作点的关系,19,饱和失真,交流负载线,i,C,O,u,CE,Q,I,CQ,t,O,i,C,u,CE,t,O,U,CEQ,u,CE,波形出现底部失真,i,B,Q,点过高,下页,上页,首页,20,O,u,CE,i,C,2,用图解法估算最大输出幅度,Q,i,B,0,C,D,E,A,B,Q,点应尽量设在交,流负载线上线段,AB,的中点,若,CD,DE,则,2,2,om,DE,CD,U,否则,2,2,min,om,DE,CD,U,交流负载,线,直流负载线,下页,上页,首页,21,O,u,CE,i,C,O,u,CE,i,C,3,分析电路参数对静态工作点的影响,Q,1,Q,2,V,CC,R,c,V,CC,R,b1,R,b2,Q,1,Q,2,V,CC,R,c1,V,CC,R,c2,R,c1,V,CC,R,c2,增大,R,c,Q,点靠近饱和区,增大,R,b,Q,点靠近截止区,下页,上页,