2022-2023学年高二物理竞赛课件：放大电路的分析方法

放大电路的分析方法 直流通路和交流通路 　阻容耦合放大电路的 　　直流通路  耦合电容：通交流、隔直流  直流电源：内阻为零  直流电源和耦合电容对交流相当于短路 共射极放大电路 放大电路的分析方法 + - 阻容耦合放大电路的交流通路 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求： 共射极放大电路 （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？ （2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降） 解：（1） （2）当Rb=100k时， 静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。 其最小值也只能为0，即IC的最大电流为： 所以BJT工作在饱和区。 UCEQ不可能为负值， 此时，Q（120uA，6mA，0V）， 例题 图解分析法  用近似估算法求静态工作点  用图解分析法确定静态工作点 一、静态工作情况分析 二、动态工作情况分析 三、波形非线性失真分析 四、最大不失真输出幅度分析  截止失真  饱和失真  交流通路  放大过程  交流负载线  放大倍数分析 静态 ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。 静态分析 确定放大电路的静态值IB、IC、UCE（或IBQ、ICQ、UCEQ），即静态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放大电路的质量。 静态分析方法 计算法 图解分析法 要借助于放大电路的直流通路，直流通路是直流电流的通路。 只要将电路中的耦合电容和旁路电容开路，即可得到直流通路。 uo ui VCC 一、静态工作情况分析 放大电路的输入和输出直流负载线 三极管的输入和输出特性曲线 确定静态工作点 （1）由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ VCC IB IC UBE UCE UBE=VCC-IBRb → 直流负载线 iB UBE VCC/Rb VCC IBQ UBEQ Q - 1/Rb 作出直流负载线，直流负载线和输入特性曲线的交点即是静态工作点Q，由Q可确定IBQ、UBEQ 一、静态工作情况分析 Q IBQ ICQ UCEQ 负载线 （2）由输出特性曲线和 输出直流负载线求ICQ、VCEQ iC=f(uCE) IB=const VCC 动态 输入信号ui≠0时放大电路的工作状态，也称交流工作状态。 动态分析要借助于交流通路 动态 分析 确定放大电路的放大倍数Au 或AI 输入电阻ri和输出电阻ro (1)将放大电路中电容视作短路； 1、交流通路的画法： (2)直流电源内阻很小，对交流信号可视作短路。 uo ui VCC uo ui ii ic ib 二、动态工作情况分析 ui uBE UBE t uCE UCE uo uo ui VCC uo ui ii ic ib uo与 ui 的相差为1800 2.放大电路的工作过程 当交流信号加到放大器输入端时,管子各点的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量, 电路中的信号既有直流又有交流。 由交流通路得纯交流负载线： 共射极放大电路 交流通路 ic uce + - uce= -ic (Rc //RL) 因为交流负载线必过Q点，即 uce= uCE - UCEQ ic= iC - ICQ 同时，令RL = Rc//RL 3. 交流通路及交流负载线 uCE - UCEQ= -(iC - ICQ ) RL 即 iC = (-1/RL) uCE + (1/RL) UCEQ+ ICQ 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/RL 直线，该直线即为交流负载线。 R'L= RL∥Rc， 是交流负载电阻。 交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。 二、动态工作情况分析 Ibm Icm Uom 不截止 Ucm1 不饱和 Ucm2 4. 输入交流信号时的图解分析 4. 输入交流信号时的图解分析 共射极放大电路 # 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变，uCE的实际电压极性是否改变？ 二、动态工作情况分析 斜率 1 Rc// RL Rc 1 斜率 - UCEQ Rc Q ICQ IBQ VCC VCC uCE iC Rc 1 斜率 - UCEQ Rc Q ICQ IBQ VCC VC