清华模电数电课件第6讲放大电路的分析方法.ppt

第六讲 放大电路的分析方法,一、放大电路的直流通路和交流通路,二、图解法,三、等效电路法,一、放大电路的直流通路和交流通路,1.直流通路：Us=0，保留Rs；电容开路；电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。2.交流通路：大容量电容相当于短路；直流电源相当于短路（内阻为0）。,通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析，将它们分开作用，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的误差越小。,基本共射放大电路的直流通路和交流通路,列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件，令ICQIBQ，可估算出静态工作点。,当VCCUBEQ时，,已知：VCC12V，Rb600k，Rc3k，100。Q？,直流通路,阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路,讨论一,画出图示电路的直流通路和交流通路。,将uS短路，即为直流通路。,二、图解法 应实测特性曲线 1.静态分析：图解二元方程,输入回路负载线,Q,IBQ,UBEQ,Q,IBQ,ICQ,UCEQ,输出回路负载线,2.电压放大倍数的分析,斜率不变,3.失真分析,截止失真,消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。,截止失真是在输入回路首先产生失真！,饱和失真,饱和失真产生于晶体管的输出回路！,消除饱和失真的方法,消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小，增大VCC。,Rb或或VBB,Rc或VCC,最大不失真输出电压Uom：比较UCEQ与（VCC UCEQ），取其小者，除以。,4、图解法的特点,形象直观；适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出电压的分析；能够用于大信号分析；不易准确求解；不能求解输入电阻、输出电阻、频带等参数。,直流负载线和交流负载线,Uom=?Q点在什么位置Uom最大？,交流负载线应过Q点，且斜率决定于（RcRL）,讨论二,1.在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？2.从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？3.电路的静态工作点为Q4时，集电极电源VCC的值为多少伏？集电极电阻RC为多少千欧？,讨论三,2.空载和带载两种情况下Uom分别为多少？3.在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？,已知ICQ2mA，UCES0.7V。1.在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？,三、等效电路法,半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。,输入回路等效为恒压源,输出回路等效为电流控制的电流源,1.直流模型：适于Q点的分析,利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。,2.晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）,在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。,在低频、小信号作用下的关系式,交流等效模型（按式子画模型）,电阻,无量纲,无量纲,电导,h参数的物理意义,b-e间的动态电阻,内反馈系数,电流放大系数,c-e间的电导,分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？,简化的h参数等效电路交流等效模型,查阅手册,基区体电阻,发射结电阻,发射区体电阻数值小可忽略,利用PN结的电流方程可求得,在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！,3.放大电路的动态分析,放大电路的交流等效电路,阻容耦合共射放大电路的动态分析,