模拟电路基础第二章图解法

2-2放大器的图解分析法图解法适用于大信号、纯电阻的场合，主要用来讨论放大电路的非线性失真与静态工作点位置的关系对BJT放大电路而言，关键求IBQ,ICQ,UCEQ对FET放大电路而言，关键求IDQ,UGSQ,UDSQ以BJT固定偏置电路为例共射极基本放大电路usuic1c2iBiEuBEuCEuoRCRSRBRL+VCC++TA2-2-1静态分析

在同一坐标系中，作出三极管的输入特性和电路的伏安特性(直线)，交点为IB和UBE的静态值；

在同一坐标系中，作出三极管的输出特性和电路的伏安特性(直线)，交点为IC和UCE的静态值。直流通路RCICUCEUBERBIB+VCCIE+–+–T+UCC+UCCTRCRBVCCICIBVCC+UCE–+UBE–2-2-1静态分析直流负载线OiBuBERCICUCEUBERBIB+VCCIE+–+–TUCE=VCC–ICRC直流负载线iCOuCE放大电路有输入信号(ui

0)时的工作状态称为动态。用图解法进行动态分析步骤：1.画出放大电路的交流通路；2.在输入特性上作图，确定uBE和iB的变化范围；3.在输出特性上作直流负载线(放大器输出端开路时)

或交流负载线(放大器输出端接负载时)，根据iB的

变化范围，确定iC和uCE的变化范围；4.求电压放大倍数 。一、利用图解法进行动态分析交流通路RCRBicii+uo–TRLib+ui–RSuS+uce–+–

根据C1,

C2对交流可视为短路；VCC

对交流可视为短路，画出交流通路。T++C1+UCCC2RCRB+uo–RLRSuS+–1.画交流通路因为交流电流通过VCC时，不产生交流压降。2.在输入特性上作图0uBE/VQ604020006040200.680.70.72IBUBEttiB/µAiBibui

=

ubeuBE/ViB/µAQ1Q2iB的变化范围为20~60µA。tUBE

/V00.7=uBE

=

UBE+ui=UBEUim

sin

t+=0.7

+

0.02sin

t(V)ubeuBE

波形的分解注意各种符号的不同含义+tui

/V00.02–

0.02(ube/V)Ubem直流分量交流分量交直流总量根据输入回路的KVL方程：可看成直流分量和交流分量的叠加。tuBE/V00.70.720.68ube

UBE

0uCEiC0ICQR’L-ICQUCEQICQuCEiC交流负载线输出端开路时交、直流负载线重合iC/mAiC

/

mA0IB=40µA2060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icICUCEUcemuce

(uo)39uCE/VuCE/Vt电压放大倍数369Q2Q13.输出端开路时进行动态分析iC的变化范围为0.75~2.25mA。ICE的变化范围为0.75~2.25mA。iC/mAiC

/

mA02060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icuce

(uo)39uCE/VuCE/Vt369Q2Q1接负载后,Uom减小,Au下降。Q2空载输出电压交流负载线负载输出电压Q1

uce=

–

icRL利用作交流负载线4.输出端接负载时进行动态分析IB=40µAiB

/uA（1）静态工作点偏高引起饱和失真5.用图解法分析非线性失真发生饱和失真iC

/mAiC

/mA020A40A80A123t00uce

(uo)

IB=60AuCE/VuCE

/VQQ2Q1uo波形61239N0M设静态值IB=60µAic正半周变平负半周变平iB

/uAuBE/V0Q5ibui0tt0iB/µA（a）工作点偏低引起ib失真iB/µAuBE/V（2）工作点偏低引起截止失真t1t2t1t2在ube负半周t1~t2区间内，uBE小于死区电压，iB=0。设静态值IB=5µAQ2Q15.用图解法分析非线性失真（b）工作点偏低引起ic、uce(uo)失真0IB=5µA206080316t0020.750.75uce(uo)394000.250.25正半周变平t发生截止失真Q1Q2Q

iC

/mAiC

/mAuCE/VuCE/V设静态值IB=

5µAicuo的波形（2）工作点偏低引起截止失真正半周变平正半周变平（3）输入信号过大引起非线性失真tiC

/mAiC

/mA020A40A80A123t00uce

(uo)

IB=60AuCE/VuCE

/VQQ2Q161239N0M设静态值IB=

40µAuo波形ic5.用图解法分析非线性失真两边同时发生失真6.1（4）不产生削波失真的条件（5）放大电路的动态范围动态范围Up-p在下两值中取最小值2023年2月5日北京理工大学502教研室17静态工作点与电路参数的关系Q'（1）VCC和RC不变,RB增大为RB'IB'IB减小为IB，'20µA工作点Q向右下方移动60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012QIC/mAUCE

/VVCCM

N静态工作点20µA2023年2月5日北京理工大学502教研室18（2）VCC和RB不变,RC增大为RC'IC减小为

IC，'N工作点Q向左方移动Q'Q静态工作点M20µA60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012IC/mAUCE

/VUCC

N静态工作点与电路参数的关系（3）RC和RB不变,VCC减小为VCC时'M'Q'N'工作点Q向左下方移动20µA60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012IC/mAUCE

/VUCCM

N静态工作点QI