模电第四章第节课件

4.3放大电路的分析方法4.3.1图解分析法4.3.2小信号模型分析法1.静态工作点的图解分析2.动态工作情况的图解分析3.非线性失真的图解分析4.图解分析法的适用范围1.BJT的H参数及小信号模型2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路3.小信号模型分析法的适用范围4.3.1图解分析法1.静态工作点的图解分析采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路4.3.1图解分析法1.静态工作点的图解分析列输入回路方程

列输出回路方程（直流负载线）

VCE=VCC－iCRc

首先，画出直流通路直流通路在输出特性曲线上，作出直流负载线VCE=VCC－iCRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ和ICQ。在输入特性曲线上，作出直线

，两线的交点即是Q点，得到IBQ。根据vs的波形，在BJT的输入特性曲线图上画出vBE、iB的波形2.动态工作情况的图解分析根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和vCE的波形2.动态工作情况的图解分析2.动态工作情况的图解分析共射极放大电路中的电压、电流波形3.静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形饱和失真的波形3.静态工作点对波形失真的影响

总结BJT的三个工作区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：

iC不再随iB的增加而线性增加，即此时截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES，典型值为0.3VVCE<1V、VBE>0.7IB>ICMICMVCC/RCVCEVCC、VBE<0.5IB=0，IC=ICEO

0IC=IB,且IC

=

IB发射结正偏，集电结反偏例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB

=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区

例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC<

ICmax(=2mA)，

Q位于放大区。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V时：USB=5V时:例：

=50，USC=12V，RB=70k，

RC=6k,当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ位于饱和区，此时IC和IB

已不是倍的关系。①波形的失真饱和失真截止失真

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。对于NPN管，输出电压表现为底部失真。

由于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。对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。失真与工作点关系#放大区是否为绝对线性区？iCuCEuo可输出的最大不失真信号选择静态工作点ibiCuCEuoA.Q点过厉低，雀信号站进入晶截止携区放大乌电路棉产生截止像失真输出波形输入波形ibiCuCEB.Q点过佳高，胁信号童进入寄饱和大区放大山电路达产生饱和叠失真ib输入波形uo输出波形例:电路闻如图映所示,设VBE叮Q=0仰.7泪V。（1）试袭从电伐路组庆成上阵说明踩与图4.筑3.判1所示贸电路刻区别貌。（2）画倚出该杰电路齐的直消流通翻路与览交流盗通路画。（3）估秆算静沉态工绑作点泡，并射用图里解法省确定顾之。（4）写顺出加扶上输按入信传号后仿，电秘压vBE的表必达式舰及输出稼交流掉负载思线方银程。解:（1）主要施区别诸在于:a)图4.喉3.我1是原版理图疗，信佳号源蔬没接应地，辛不适松用。b)将基驳极直挂流电岔源与座集电裂极直蛛流电棉源合衣并为VCC。c)信号持源与议输入产、输百出与城负载发各接粘一个宋大电壶容，孙称为蚊耦合干电容弯，该卡电路店又称麦为阻狮容耦稼合共场射极宴放大泉器。拜耦合酿电容聪的接序入目默的在暂于使掌信号逝源、发负载乏对工透作点详不产辆生影扫响，沈因为宝大电当容的惹隔直射流通喜交流泳。（2）icvce+-交流通路（3）(4判)vO=vCE-里VCE梦Q=仍-(iC-ICQ)RLvCE=粘VCE突Q-(iC-ICQ)RL交流甚负载到线方述程当vi=卷0时，vBE=干VC=VBE踩Q当加得上vi时，电容装对交喉流短胶路vBE=VBE肯Q+vi图(b忽)示出台了图(a绣)固定鸽偏流容放大蜂电路它中三惊极管途的输貌出特预性及访交、贼直流朱负载近线，岂试求宏：（1）电租源电连压VCC，静态刊电流IB、IC和管餐压降VCE的值劈燕；（2）电踏阻Rb、Rc的值因；（3）输减出电井压的磨最大腾不失物真幅姓度；（4）要引使该旱电路炭能不怪失真秀地放冈大，朝基极林正弦扶电流息的最障大幅叫值是希多少攀？解（1）由占作图振法可耗知，捕直流含负载狮线与踏输出悦特性拥横坐津标轴贺的交龟点的巧电压值即丸是VCC值的洽大小旧，图左（b）中直狡线①为直可流负辽载线碧，读桥得VCC=6贤V。由Q点分骡别向搂横、罩纵轴墨作垂尘线，董得:例题（2）由桨直流财通路境基极眠回路莲得由集-射极评回路劝得（3）由突交流艳负载帆线②与静塔态工拒作点Q的情司况可雾看出际，在输经入信秆号的虾正半衬周，输出效电压VCE在3V到0.欺8V范围睛内，牛变化推范围导为2.互2V；在信见号的同负半轻周输出粗电压VCE在3V到4.盈6V范围豆内，碍变化显范围凤为1.醋6V。综合商考虑欣为不赵出现坐失真省输出统电乘压的性最大迹不失疮真幅鞋度为1.枕6V。（4）根据卫输出粱电压喊最大卵不失争真幅此度为1.掏6V，可作碑图求复得基只极正弦拐电流响最大伏幅值当为20民μA。4.图解乖分析琴法的纪适用统范围幅度突较大拿而工饲作频运率不阅太高妨的情申况优点谱：直观惹、形比象。柄有助新于建盘立和栏理解场交、秒直流撤共存丸，静许态和陶动态劝等重弦要概顺念；磁有助巡寿于理率解正校确选嫁择电扶路参伪数、乎合理巷设置犯静态少工作煎点的县重要皂性。绩能全级面地疯分析像放大击电路盏的静崇态、鼠动态轧工作马情况喉。缺点飘：不能浩分析娃工作过频率怒较高塌时的政电路宁工作统状态胖，也慈不能锡用来乖分析纲放大毕电路进的输烧入电辩阻、肆输出魔电阻驾等动促态性童能指宵标。4.腊3.腾2小信均号模饰型分狱析法1.贼B耽JT的H参数坟及小验信号酱模型建立熄小信扬号模酬型的指意义建立层小信倾号模丈型的舌思路当放楼大电营路的君输入丝式信号弯电压沙很小贪时，洞就可醋以把志三极凤管小哭范围详内的乒特性标曲线嫌近似突地用府直线禽来代诸替，连从而芹可以限把三刚极管叉这个肆非线低性器建件所新组成律的电坦路当批作线睡性电尖路来膛处理牌。由于妇三极要管是除非线铅性器凭件，诊这样爷就使赤得放拨大电屋路的凉分析侧非常老困难纯。建涌立小擦信号纲模型捏，就鲁是将瓜非线差性器输件做垃线性把化处腔理，茄从而孟简化害放大纳电路朵的分押析和宾设计滚。1.歪B千JT的H参数谈及小勾信号传模型H参数完的引膨出在小所信号吵情况塞下，蒙对上室两式仍取全蜜微分拥得用小甜信号挣交流翅分量疗表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce对于BJ纽奉T双口转网络慎，已俭知输踏入输某出特勤性曲交线如梨下：iB=f(vBE)vCE=c蒸on方stiC=f(vCE)iB=c玩on拐st可以垂写成迈：BJT双口网络输出华端交驳流短对路时糊的输亿入电赠阻；输出岸端交筒流短央路时卫的正筑向电成流传贡输比兴或电崇流放锤大系斑数；输入朝端交导流开哨路时蛙的反复向电互压传横输比尽；输入迈端交翼流开棵路时振的输除出电见导。其中句：四个萌参数移量纲国各不仆相同会，故舱称为汽混合检参数集（H参数添）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce1.楚B稠JT的H参数寻及小资信号猫模型H参数差的引响出1.牧B援JT的H参数杜及小习信号艰模型H参数区小信菊号模路型根据可得鲜小信肺号模枪型BJ吹T的H参数访模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevceBJT双口网络1.幸B照JT的H参数墨及小猛信号倦模型H参数息小信训号模膏型H参数廊都是垂小信洗号参足数，粥即微耐变参恰数或阻交流药参数闲。H参数肿与工乓作点闸有关带，在扒放大撒区基坐本不液变。H参数波都是徒微变亿参数遭，所贷以只谈适合掀对交街流信裙号的闭分析荣。受控电流妥源hfeib，反茄映了BJ井T的基百极电潜流对纷集电广极电仗流的互控制答作用地。电减流源辫的流氏向由ib的流热向决旱定。hrevce是一射个受兼控电鞋压源坛。反爱映了BJ毫T输出落回路侍电压捉对输断入回灯路的港影响泛。1.饥B偶JT的H参数枕及小姿信号吸模型模型眯的简概化hre和hoe都很之小，趁常忽触略它刑们的继影响欠。BJ顽T在共使射极惑连接队时，乎其H参数杂的数欲量级未一般潜为1.检B捆JT的H参数倦及小炊信号帮模型H参数并的确际定一般谈用测坦试仪课测出塞；rbe与Q点有状关，备可用它图示醒仪测慈出。rbe=rbb′+面(1隔+)re其中敲对于哀低频旷小功谋率管rbb′≈2虑00则

而

(T=300K)

一般也用公式估算rbe

（忽略r′e）4.闻3.高2小信访号模收型分窗析法2.用H参数武小信听号模备型分岂析基绘本共春射极伙放大嗽电路（1）利用旋直流执通路援求Q点共射柱极放肉大电鹿路一般押硅管VBE=0女.7搂V，锗管VBE=0亩.2屠V，已知。2.用H参数壤小信挤号模液型分抽析基戏本共养射极第放大晌电路（2）画小秋信号双等效尺电路H参数小信号等效电路2.用H参数稳小信努号模形型分卵析基主本共演射极磁放大筛电路（3）求放处大电谈路动认态指榜标根据则电滤压增释益为（可预作为浙公式夜）电压苗增益H参数小信号等效电路2.用H参数循小信凶号模帜型分待析基纽奉本共害射极驱放大盯电路（3）求放币大电演路动房诚态指私标输入侮电阻输出蓄电阻令Ro=Rc所以3.小信绞号模侮型分谊析法错的适猫用范尼围放大膜电路双的输赛入信鸭号幅温度较微小，BJ极T工作赵在其V-锈T特性韵曲线坑的线戚性范董围（描即放侨大区西）内口。H参数颜的值促是在猴静态平工作违点上蓬求得纯的。饭所以构，放洒大电求路的壮动态型性能呼与静垄态工春作点捆参数右值的量大小投及稳诉定性他密切晃相关肺。优点：分析礼放大议电路重的动谨态性乏能指太标(Av、Ri和Ro等)非常秤方便逢