清華模電數(shù)電課件第6講放大電路的分析方法.ppt

第六講放大電路的分析方法 一 放大電路的直流通路和交流通路 二 圖解法 三 等效電路法 一 放大電路的直流通路和交流通路 1 直流通路 Us 0 保留Rs 電容開路 電感相當于短路 線圈電阻近似為0 2 交流通路 大容量電容相當于短路 直流電源相當于短路 內(nèi)阻為0 通常 放大電路中直流電源的作用和交流信號的作用共存 這使得電路的分析復(fù)雜化 為簡化分析 將它們分開作用 引入直流通路和交流通路的概念 VBB越大 UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小 基本共射放大電路的直流通路和交流通路 列晶體管輸入 輸出回路方程 將UBEQ作為已知條件 令I(lǐng)CQ IBQ 可估算出靜態(tài)工作點 當VCC UBEQ時 已知 VCC 12V Rb 600k Rc 3k 100 Q 直流通路 阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路 討論一 畫出圖示電路的直流通路和交流通路 將uS短路 即為直流通路 二 圖解法應(yīng)實測特性曲線1 靜態(tài)分析 圖解二元方程 輸入回路負載線 Q IBQ UBEQ Q IBQ ICQ UCEQ 輸出回路負載線 2 電壓放大倍數(shù)的分析 斜率不變 3 失真分析 截止失真 消除方法 增大VBB 即向上平移輸入回路負載線 截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真 飽和失真 飽和失真產(chǎn)生于晶體管的輸出回路 消除飽和失真的方法 消除方法 增大Rb 減小VBB 減小Rc 減小 增大VCC Rb 或 或VBB Rc 或VCC 最大不失真輸出電壓Uom 比較UCEQ與 VCC UCEQ 取其小者 除以 4 圖解法的特點 形象直觀 適應(yīng)于Q點分析 失真分析 最大不失真輸出電壓的分析 能夠用于大信號分析 不易準確求解 不能求解輸入電阻 輸出電阻 頻帶等參數(shù) 直流負載線和交流負載線 Uom Q點在什么位置Uom最大 交流負載線應(yīng)過Q點 且斜率決定于 Rc RL 討論二 1 在什么參數(shù) 如何變化時Q1 Q2 Q3 Q4 2 從輸出電壓上看 哪個Q點下最易產(chǎn)生截止失真 哪個Q點下最易產(chǎn)生飽和失真 哪個Q點下Uom最大 3 電路的靜態(tài)工作點為Q4時 集電極電源VCC的值為多少伏 集電極電阻RC為多少千歐 討論三 2 空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少 3 在圖示電路中 有無可能在空載時輸出電壓失真 而帶上負載后這種失真消除 已知ICQ 2mA UCES 0 7V 1 在空載情況下 當輸入信號增大時 電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真 若帶負載的情況下呢 三 等效電路法 半導體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化 利用線性元件建立模型 來描述非線性器件的特性 輸入回路等效為恒壓源 輸出回路等效為電流控制的電流源 1 直流模型 適于Q點的分析 利用估算法求解靜態(tài)工作點 實質(zhì)上利用了直流模型 2 晶體管的h參數(shù)等效模型 交流等效模型 在交流通路中可將晶體管看成為一個二端口網(wǎng)絡(luò) 輸入回路 輸出回路各為一個端口 在低頻 小信號作用下的關(guān)系式 交流等效模型 按式子畫模型 電阻 無量綱 無量綱 電導 h參數(shù)的物理意義 b e間的動態(tài)電阻 內(nèi)反饋系數(shù) 電流放大系數(shù) c e間的電導 分清主次 合理近似 什么情況下h12和h22的作用可忽略不計 簡化的h參數(shù)等效電路 交流等效模型 查閱手冊 基區(qū)體電阻 發(fā)射結(jié)電阻 發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略 利用PN結(jié)的電流方程可求得 在輸入特性曲線上 Q點越高 rbe越小 3 放大電路的動態(tài)分析 放大電路的交流等效電路 阻容耦合共射放大電路的動態(tài)分析