基本放大电路的分析方法

1、3.2 基本放大电路的分析方法 放大电路的静态分析 放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。 （1）静态工作状态的计算分析法 根据直流通路可对放大电路的静态进行计算 (03.08) IC=b IB (03.09)VCE=VCCICRc (03.10) IB、IC和VCE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。 在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的工作状态。 （2）静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。 直流负载线的确定方法： 两个特殊点例3.1例3.2 电路如图03.10所示图03.10 例3.2电路图

2、 放大电路的动态图解分析 (1) 交流负载线 交流负载线确定方法： (2) 交流工作状态的图解分析 动画    通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论： 1. vi®­ vBE®­ iB®­ iC®­ vCE®¯ |-vo| ­； 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。 (3) 最大不失真输出幅度 波形的失真 饱和失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。 截止失真由于

3、放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。       示波器图形  放大电路的最大不失真输出幅度 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要： 1. 工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位； 2. 要有合适的交流负载线。  动画    (4) 非线性失真 非线性失真 非线性失真系数的定义 (5) 输出功率和功率三角形 放大电路向电阻性负载提供的输出功率: 在输出特性曲线上，正好是三角形DABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。要想Po大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 Vom 和Iom 都要大。 三极

4、管的低频小信号模型 (1) 模型的建立 1. 三极管可以用一个模型来代替。 2. 对于低频模型可以不考虑结电容的影响。 3. 小信号意味着三极管在线性条件下工作，微变也具有线性同样的含义。 三极管的低频小信号模型如图03.16所示。 （2) 模型中的主要参数 rbe三极管的交流输入电阻 根据二极管的方程式 对于三极管的发射结 b'相当基区内的一个点，b才是基极。所以其动态电导为 reb'VT / iE re=reb'|QVT /IEQ=26 mV/ IEQ rbe|Q= rbb' +(1+b) VT / iE300 W+(1+b)26 mV/ IEQ （03.1

5、1）对于小功率三极管rbb 300 W，高频管rbb' 50W相当于基区的体电阻。 b ib输出电流源 。 (3) h参数 三极管的模型也可用网络方程导出。三极管的输入和输出特性曲线如下： ，称为输入电阻，即 rbe。 ，称为电压反馈系数。 ，称为电流放大系数，即b。 ，称为输出电导，即1 / rce。h参数的物理含义见图03.17和图03.18。 (4) h参数微变等效电路简化模型 。图中作了两处忽略 。 共射组态基本放大电路微变等效电路分析法 (1) 共射组态基本放大电路 共发射极交流基本放大电路如图03.20（a）所示。 Rb1和Rb2系偏置电阻。 C1是耦合电容，将输入信号vi

6、耦合到三极管的基极。 Rc是集电极负载电阻。 Re是发射极电阻，Ce是Re的旁路电容。 C2是耦合电容，将集电极的信号耦合到负载电阻RL上。 。 (2) 直流计算 图03.20电路的直流通路如图03.21(a)所示，用戴维宁定理进行变换后如图03.21(b)所示。因此静态计算如下： IB=( VCCVBE)/ Rb+(1+b)Re (03.12) VCC= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2) (03.13) Rb= Rb1Rb2 (03.14) IC=bIB VC= VCCICRc VCE= VCC ICRcIERe= VCCIC(Rc+Re) (03.15) (3) 交流计算 根据图03

7、.20(b)的微变等效电路，有 RL= Rc RL 电压放大倍数Av Av = = RL / rbe (03.16) 输入电阻Ri Ri = = rbe / Rb1/ Rb2rbe = rbb +(1+)26 mV/ IE =300+(1+)26 mV/ IE (03.17) 输出电阻Ro Ro = rceRcRc (03.18)  共集组态基本放大电路 共集组态基本放大电路如图03.22所示，其直流工作状态和动态分析如下。 (a) 共集组态放大电路 (b) CC放大电路直流通路 图03.22 共集组态放大电路及其直流通路 (1) 直流分析 将共集组态基本放大电路的直流通路画于图03

8、.22(b)之中，于是有IB=( VCCVBE)/ Rb+(1+b)Re IC=bIBVCE= VCCIERe= VCCICRe (2) 交流分析 将图03.22(a)的CC放大电路的中频微变等效电路画出，如图03.23所示。 中频电压放大倍数 (03.19) 比较共射和共集组态放大电路的电压放大倍数公式，它们的分子都是b乘以输出电极对地的交流等效负载电阻，分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。 图03.23 CC组态微变等效电路 图03.24 求Ro的微变等效电路 输入电阻 Ri=/rbe +(1+b)RL) (03.20) 输出电阻 输出电阻可从图03.24求出。将输入信号源 短路，负载开路，由所加的等效输出信号Vo可以求出输出电流     共基组态基本放大电路 共基组态放大电路如图03.25所示，其直流通路如图03.26所示。 图03.25 共基组态放大电路 图03.26 共基放大电路的直流通路 (1) 直流分析 与共射组态相同。 (2) 交流分析 共基极组态基本放