2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体三极管电路分析方法

晶体三极管电路分析方法 ①交流信号均叠加在静态工作点上，且交流信号幅度很小。 晶体三极管电路分析方法 直流分析 直流通路 分析指标：IBQ、ICQ、VCEQ 方法：图解法、工程近似估算法。 交流分析 动态参数 分析指标：Av 、Ri 、Ro 方法：图解法、小信号等效电路法。 ②分析过程：放大模式的电路，应先静态分析（未加vi时电路各处的直流电压和直流电流）,再动态分析（有vi时）。 第四章！！ 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 静态含义： 当放大电路Vi=0时，电路中各处的电压、电流都为直流，称为直流工作状态或静止状态，简称静态。 静态下，IBQ 、ICQ、VCEQ在管子伏安特性 曲线上有一确定的点，即静态工作点，又叫Q点。 动态含义：当放大电路输入信号后（vi0），电路中各处的电压、电流处于变动状态，这时,电路处于动态工作，简称动态。 画直流通路和交流通路举例 1. 基本共发射极放大电路 直流 交流 2. 直接耦合放大电路 画直流通路和交流通路举例 交流 直流 3. 阻容耦合共发射极放大电路 画直流通路和交流通路举例 直流 交流 2.6.1 图解分析法 即利用三极管的输入、输出伏安特性曲线与管外电路所确定的负载线，用作图的方法求解。 已知：三极管特性输入、输出曲线和管外电路元件参数。 优点：便于直接观察Q点位置是否合适，输出信号波 形是否产生失真。 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、直流分析：（1）由输入伏安特性确定IBQ ? 写出管外输入回路直流负载线方程(VBE  IB)。 2.6.1 图解分析法步骤：P68, 在输入伏安特性曲线上作直流负载线。 找出对应交点，得IBQ与VBEQ。 （2）由输出伏安特性确定ICQ与VCEQ ? 写出管外输出回路直流负载线方程(VCE  IC) 。 在输出伏安特性曲线上作直流负载线。 找出负载线与特性曲线中IB =IBQ曲线的交点， 即Q点，得到ICQ与VCEQ。 分析原则：先静态后动态。 直流负载线:直流量所对应的负载线。2-12、 2-15 交流负载线:动态信号所对应的负载线。 例1：已知电路参数和三极管输入、输出伏安特性曲 线，试求IBQ、ICQ、VCEQ。 Q 输入回路直流负载线方程 VBE=VBB-IBRB VBB VBB/RB VBEQ IBQ + - IB VBB IC - + VCC RB RC + - VBE + - VCE 输出回路直流负载线方程 VCE=VCC-ICRC IC VCE 0 VBE IB 0 IB = IBQ VCC VCC/RC Q ICQ VCEQ 10 A 20 A 22 A 30 A 图解法确定Q点 分析步骤： (1) vi =0（短路） Cb1、Cb2开路（被充电） 开路 开路 (2) 把电路分为线性和非线性 非线性 线性 线性 (3) 写出线性部分直线方程 直流通路  输入回路方程:  输出回路方程: vBE = VBB－ iBRb vCE = VCC － iCRc 直流负载线 (4) 作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点。 VCb1 = VBEQ ; VCb2 = VCEQ 表示斜率为-1/Rb的直线 既满足特性曲线，又满足直线的交点即Q点。 图解法确定Q点 （作图过程）  在输入特性曲线上，作出直线： vBE = VBB － iBRb  在输出特性曲线上，作出直流负载线： vCE = VCC － iCRc 即：  与特性曲线的交点即为Q点， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ。 斜率为－1/Rc的直线 图解法：P69 确定静态工作Q点(方法同前)。 画交流负载线。 画波形，分析性能。 过Q点、作斜率为-1/RL的直线即交流负载线。 其中 RL= RC // RL 二、交流分析步骤: 图解法直观、实用，易看出Q点设置是否合适，波形是否产生失真。但不适合分析含有电抗元件的复杂电路，同时，在输入信号过小时作图精确度降低。 如输出端有接负载RL，因Cb2隔直、不影响Q点，但动态分析会发生变化。 优点。 vBE iE – + Cb1 vi iB iC VBB Rb 300k( T + vCE – + RC 4k( Cb2 + VCC 12V vo – + 12V