第2章 基本放大电路(3) - 副本

模拟电子技术基础河北科技大学信息学院基础部第七次课常见的两种共射放大电路1.直接耦合共射放大电路：信号源与电路、电路与负载直接相连。基本电路的改进：a)电源合并；b)电源用电位表示。内容回顾2.阻容耦合共射放大电路

1）电路：

C1、C2为耦合电容。在电路中起连接作用，通交流、阻直流，提高电路的放大能力。波形分析与前面一样，只是更明显输入、输出均为交流信号。内容回顾放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真

分析放大电路就是在理解放大电路工作原理的基础上求静态工作点和各项动态参数。§2.3放大电路的分析方法内容回顾画交、直流通路基本思想对于放大电路的直流通路：将放大电路中

1）电容视为开路；

2）电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻）；

3）信号源视为短路，但应保留其内阻。对于放大电路的交流通路：将放大电路中

1）容量大的电容（如耦合电容）视为短路；

2）无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。内容回顾图解法的应用

1）计算静态工作点（静态分析）。

2）计算电压放大倍数（动态参数的分析）。

3）分析放大电路的非线性失真。

4）分析电路参数放大电路的影响。

5）分析放大电路最大输出电压。内容回顾利用作图法确定Q的方法步骤：1、画出晶体管的输入、输出特性曲线;2、根据输入回路得到输入回路负载线确定IBQ；3、根据输出回路得到输出回路负载线确定Q。内容回顾典型放大电路放大倍数的分析1、引起放大电路非线性失真的原因：

1）晶体管特性的非线性；

2）Q点的位置不合适：

Q点偏低或

Q点偏高；

3）输入信号太大。

————均可以引起非线性失真三、分析放大电路的非线性失真Q点偏低产生非线性失真-------截止失真（对于uo

顶部平顶失真）Q点偏高产生的非线性失真-------饱和失真（对于uo底部平顶失真）？思考：

Q点合适，如果输入信号过大，会发生什么现象？2、非线性失真的类型：1）Q点偏低引起的截止失真；2）Q点偏高引起的饱和失真；3）输入信号过大引起的双失真。3、避免晶体管放大电路产生非线性失真采取的手段：

1）选择线性好的晶体管；

2）选择放大电路合适的Q;3）输入信号不能太大，放大电路放大的是小信号。根据基本放大电路Q的估算：四、分析电路参数对放大电路Q的影响。电路参数：Rb

、Rc、Vcc

、VBB，晶体管参数：UBE、β

1、Rb对放大电路Q的影响—Rb增大Q沿曲线向下移

—输入负载线斜率减小。RbQQRb对放大电路Q的影响—在输出负载线：

Rb增大Q沿负载线向下移。RbQQ2、RC对放大电路Q的影响—RC增大Q沿输出特性曲线线向左移(负载线斜率变小）。RcQQ3、VCC对放大电路Q的影响—VCC增大Q沿输出特性曲线线向左移(负载线斜率不变）。VccQQ总结：

1、Rb

(

Rc

、VCC不变）的变化在负载线上表现为：

Rb增大Q沿负载线向下移，Rb减小Q沿负载线向上移。——Rb的大小决定Q对应的特性曲线。

Rc

、VCC不变——负载线的斜率及与横轴的交点位置不变。总结：

2、Rc

(

Rb

、VCC不变）的变化在负载线上表现为：Rc增大负载线的斜率减小，Rc减小负载线的斜率增大。—RC的大小决定负载线斜率的大小。

Rb、VCC不变——Q对应的输出特性曲线及负载线与横轴的交点位置不变。总结：

3、VCC(Rc

、Rb不变）的变化在负载线上表现为：VCC增大Q沿输出特性曲线线向右移(负载线斜率不变，即负载线平移）。—VCC的大小决定负载线与横轴的交点位置。

Rb

、Rc不变——Q对应的输出特性曲线及负载线的斜率不变。五、分析放大电路最大输出电压：最大输出电压的值为VCC-UCEQ和UCEQ-UCES中较小的。图解法的特点：直观形象，可以分析Q点位置是否合适分析非线性失真。依赖于特性曲线；易产生测量误差；不适于频率较高的情况；较复杂的电路无法分析；【例】用图解法分析带负载电阻RL的阻容共射电路静态和动态指标。已知UBEQ，

IBQ用估算法得到1、用图解法分析电路Q1.静态工作点Q一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCCiBiBEQibtuit2、用图解法分析电路动态指标—输入端的信号只考虑交流信号时，输出回路的外电路特性称为交流负载线。3、用图解法分析电路动态指标—输出端的信号控制情况一、静态工作点的分析（ui=0）iCuCEVCC直流负载线交流负载线最大输出电压的值为和UCEQ-UCES中较小的。动态工作点在Q点附近沿交流负载线移动！！图解分析法的解题步骤：1.认为UBEQ已知，用估算法求出IBQ2.由直流通路画出输出回路直流负载线，确定ICQ和UCEQ3.由交流通路画出输出回路交流负载线，确定动态指标。请注意

直耦共射电路的直流和交流负载线重合；阻容共射电路交流负载线比直流负载线陡，当负载电阻RL开路时，两负载线重合。小结基本要求：

1、掌握直流、交流通路的画法；

2、了解图解法分析电路的方法，会分析失真和求最大输出电压。作业P138习题2.2(a)(b)2.4（有效值=最大值/）

从晶体管的输入、输出特性曲线可以看出，晶体管各极电压、电流关系呈非线性关系，所以晶体管为非线性元件。给分析晶体管的工作情况造成了一定难度，增加了一定的复杂性。但在一定条件下（ui为低频小信号时），可以将晶体管等效成线性元件，建立线性模型。这样使问题简单化。2.3.3等效电路法一、晶体管的直流模型(了解内容)晶体管的直流模型:仅适用于晶体管工作在放大状态.当放大电路工作在静态时，晶体管的b-e间UbeQ为一固定电压值，于是b-e间等效为恒压源Uon，同时加一个PN结确定IBQ的方向。而ICQ=βIBQ,与UCEQ无关，所以Tc-e间用一受控恒流源来等效，并用一个PN结确定ICQ的方向。于是得到晶体管的直流模型：注意：要求用估算法计算静态工作点。1.画出直流通路；2.用晶体管直流模型代替晶体管；3.得到等效电路，计算静态工作点。放大电路的直流等效电路**二、晶体管共射h参数等效模型在共射放大电路中,低频小信号作用时,可以将晶体管看成一个线性双口网络,利用网络的h参数来表示输入、输出的电压与电流的相互关系，便可得出等效电路，称为共射h参数等效模型。这个模型是在小信号作用下的等效电路，所以只能用于放大电路动态小信号参数的分析。也称微变等效电路法。1.输入回路:当输入信号很小时，输入特性曲线在小范围内近似直线。iBuBE

uBE

iB对输入的小交流信号而言，三极管b—e间相当于电阻rbe。

rbe是动态电阻，与Q的位置有关，是Q切线斜率的倒数。rbb

‘的量级一般为100~300欧，可取200或300欧。IE为Q的发射极电流。对于小功率三极管：2.输出回路iCuCE近似平行

iC输出端相当于一个受ib

控制的电流源。**3、晶体管的微变等效模型：

Tb-e间用一等效电阻rbe来表示（rbe为动态电阻）；

Tc-e间用一受控恒流源来表示。ubeibuceicrbeibibbcecbe微变等效电路模型仅对变化量而言的；2.h参数与Q有关。非常重要！icubeuce三、放大电路的微变等效电路画出放大电路的交流通道Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL交流通路RbRCRLuiuo常用有效值表示将交流通道中的三极管用微变等效电路代替:四、共射放大电路动态参数的分析在放大电路的交流通路中，用晶体管的h参数等效模型取代电路中的晶体管便可得到放大电路的交流等效电路。1.电压放大倍数的计算——体现电路的放大能力。注意：负号表示输入和输出电压相位相反。Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL2.输入电阻的计算输入电阻指的是向放大电路输入端看进去的等效电阻。输入电阻的定义：Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，对信号源的影响程度也越小。Uirbe

IbIbIiIcUoRbRCRL3.输出电阻的计算对于负载而言，放大电路相当于信号源，从放大电路输出端看进去的等效电阻即输出电阻。输出电阻体现了放大电路带负载能力。1）输出电阻Ro计算：注意：输出电阻与负载无关。从放大电路的输出端看进去的电阻。所以：2）用加压求流法求输出电阻：rbeRbRC00

利用加压求流法求电路的输出电阻，令信号源电压Us=0,但保留其内阻Rs。然后在输出端加一正弦测试信号Uo，于是产生一动态电流Io，则有说明：虽然利用h参数等效模型分析的是动态参数，但是由于rbe与Q点紧密相关，而且只有在Q点合适时动态分析才有意义，所以对放大电路进行分析时，总是遵循“先静态，后动态”的原则，也只有Q点合适才可进行动态分析。例:电路如图所示已知VCC=12V，Rb=510kΩ，

RC=3kΩ；晶体管的rbb’=150Ω，β=80，导通时的UBEQ=0.7V；

RL=3