放大电路动态分析共73页
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2、3 放大电路的动态分析一:图解法分析动态特性1.交流负载线的画法解:画微变等效电路.u o.i u解:交流负载线的特点:必须通过静态工作点交流负载线的斜率由R"L表示(R"L=Rc//R L) 交流负载线的画法(有两种):(1)先作出直流负载线,找出Q点;作出一条斜率为R"L 的辅助线,然后过Q点作它的平行线即得。
(此法为点斜式)(2)先求出U C E坐标的截距(通过方程U"C C=U C E+I C R"L)连接Q点和U"C C点即为交流负载线。
(此法为两点式)例1:作出图(1)所示电路的交流负载线。
已知特性曲线如图(2)所示,Ucc=12V,Rc=3千欧,R L=3千欧,Rb=280千欧。
解:(1)作出直流负载线,求出点Q。
(2)求出点U"cc。
U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V (3)连接点Q和点U"cc即得交流负载线(图中黑线即为所求)二.放大电路的非线性失真作为对放大电路的要求,应使输出电压尽可能的大,但它受到三极管非线性的限制。
当信号过大或者工作点选择不合适,输出电压波形将产生失真。
由于是三极管非线性引起的失真,所以称为非线性失真。
1.由三极管特性曲线非线性引起的失真这主要表现在输入特性的起始弯曲部分,输出特性的间距不匀当输入又比较大时,就会使Ib、Uce和Ic的正负半周不对称,即产生非线性失真。
如图(1)所示2.工作点不合适引起的失真(1)工作点Q点设置偏高会产生饱和失真若工作点Q点设置偏高,虽然基极动态电流ib为不失真的正弦波,但是由于在输入信号正半周,靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区,导致集电极动态电流iC产生顶部失真,集电由于输出电压v o与R c上电压的变化相位相反,极电阻Rc上的电压波形必然随之产生同样的失真。
从而导致v由于晶体管进入饱和区工作而产生的失真现象称为饱和失o波形产生底部失真,此种真。
放大电路的动态分析复习上节课内容本章要求:放大的概念:15.1共发射极放大电路的组成2.输入电阻共射放大电路的电压放大作用结论:结论:结论:实现放大的条件2.直流通路和交流通路交流放大电路的分析方法15.2放大电路的静态分析15.2.1用估算法确定静态值12.2.2用图解法确定静态值15.2.2用图解法确定静态值15.3放大电路的动态分析15.3.1微变等效电路法15.3.1微变等效电路法作业习题15.2.315.3.2静态:放大电路无信号输入(ui=0)时的工作状态。
分析方法:估算法、图解法。
分析对象:各极电压电流的直流分量。
所用电路:放大电路的直流通路。
设置Q点的目的:(1)使放大电路的放大信号不失真;(2)使放大电路工作在较佳的工作状态,静态是动态的基础。
——静态工作点Q:IB、IC、UCE。
静态分析:确定放大电路的静态值。
1.直流通路估算IB根据电流放大作用2.由直流通路估算UCE、IC当UBE<=IBRB+UBE由KVL:UCC=ICRC+UCE所以UCE=UCC–ICRC例1:用估算法计算静态工作点。
已知:UCC=12V,RC=4k?,RB=300k?,?=37.5。
解:注意:电路中IB和IC的数量级不同+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB例2:用估算法计算图示电路的静态工作点。
由例1、例2可知,当电路不同时,计算静态值的公式也不同。
由KVL可得:由KVL可得:IE+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB用作图的方法确定静态值步骤:1.用估算法确定IB 优点:能直观地分析和了解静态值的变化对放大电路的影响。
2.由输出特性确定IC和UCCUCE=UCC–ICRC+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB直流负载线方程?直流负载线斜率ICQUCEQUCCUCE=UCC–ICRCUCE/VIC/mA直流负载线Q由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点OQUCC(1)作直流负载线[解]IC=0时UCE=UCC可在图上作直流负载线。
3.2 多级放大电路的动态分析输出电阻放大倍数输入电阻总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积A unA u2A u A u1=……一、电压放大倍数+-i Us +-S U 2A 1O U+-2i U+-in UnA +-O UR L多极放大电路方框图1A多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻1i i R R =ono R R =二、输入电阻和输出电阻+-i Us +-S U 2A 1O U+-2i U+-in UnA +-O UR L多极放大电路方框图1A输入、输出级参数主要考虑输入电阻和输出电阻计算时应注意:❖当共集放大电路作为输入级(第一级)时,它的输入电阻与第二级的输入电阻有关❖当共集放大电路作为输出级(最后一级)时它的输出电阻与倒数第二级的输出电阻有关[例] 已知图示两级放大电路,估算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻u oR c2T 2+V CC R b1T 1+u i-+-V DZR c1三、例题u oR c2T 2+V CC R b1T 1+u i-+-V DZR c1i c1i b1+-u i +-u oi c2i b2R c2R c1R b1r z解:r be1β1i bc b er be2β2i b cbe+-u i +-u or be1β1i beR c2R c1R b1r be2β2i b e r z+-u o1u i2R i2R i2= r be2+(1+β2)r z 应将第二级的输入电阻看作第一级的负载电阻A u1=u o1u iu o1=-β1i b1(R c1// R i2)u i = i b1 r be1=-β1(R c1// R i2)r beu o =-β 2 i b2 R c2u i2= i b2[r be2+(1+β2)r z ]A u2=u ou i2=-β2 R c2r be2+(1+β2)r zA u2= A u1· A u2R i = R b1//r be1R o = R c2+-u i +-u or be1β1i beR c2R c1R b1r be2β2i b e r z+-u o1u i2[例] 已知V CC =V EE =18V ,静态时u o = 0,估算静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻~R c2T 2+V CC R sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE+u s -R e15.6k Ω200 Ω 4.7k Ω1.2k Ωβ1=50β2=30I c2=V EE R c2=184.7= 3.8mA I B2=i c2β2= 0.13mA I E2= I c2+ I B2=3.93mAI 1R c1= I E2 R e2+ U BE2I 1=I E2 R e2+ U BE2R c1= 0.98mA I c1= I B2 + I 1 = 1.11mA I B1=i c1β1= 0.022mA I E1= I B1 + I c1 = 1.13mAU E2= V cc –I E2 R e2 = 13.2VU C1= U E2 –|U BE2| = 12.5V~R c2T 2+V CC R sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE+u s -R e15.6k Ω200 Ω 4.7k Ω1.2k Ωi B2I 1i c1i c2i E2电路等效模型i c2i b2R c2+-u i+-u oi oi iR c1~R su s ~R c2T 2+V CCR sR c1T 1+u i-+u o-R e2-V EE +u s -R e1i c1i b1R e2R e1r be1β1i b1cebr be2β2i b2ceb+-i c2 i b2R c2+-u i u oi oi i R c1~R s u s i c1 i b1R e2r be1β1i b1ce b r be2β2i b2c e b R e1R i2R i2= r be2+(1+β2)R e2u o1=-β1i b1(R c1// R i2)u i = i b1 [r be1+(1+β1)R e1]A u1=u o1u i=-β1(R c1// R i2)r be1 +(1+β1)R e1。