第6讲 放大电路的分析方法

等效：从线性电路的三个引出端看进去， 其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。
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据此可得小信号模型（如图2.3.13所示 ）
h11e
h12e
h21e h22e
图2.3.13 晶体管的H参数模型
• h 参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 • h 参数与工作点有关，在放大区基本不变。 • h 参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
+VCC
Rc
+ C2
+ VT
RL
uo
克服了原理电路的缺点, 比较实用。
-
-
阻容绍了以下基本内容： ➢ 放大的基本概念：放大的对象是动态信号（变化量）、放大 的本质是能量的控制与转换、其特征是功率放大、放大的前提 是不失真、放大的必备元件是有源器件（晶体管） ➢ 放大电路的组成原则：合适的静态工作点；工作在放大区 ➢ 放大电路的主要性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻 ；最大不失真输出电压；非线性失真系数；上、下限截止频率 和通频带；最大输出功率和效率等 。
曲线上的点（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。
（2）设置静态工作点的必要性 放大的对象是动态信号，但前提是不失真。若去掉直
流偏置，根据图(b)所示动态工作情况，在ui负半周以及ui 正半周其幅值小于晶体管发射结的导通电压时，晶体管截 止，输出电压不变，即动态电压为0，所以造成了严重的 失真，从这个意义上讲，设置静态工作点是十分必要的。 此外，静态工作点的设置，还影响到其它动态参数，必须 合理设置静态工作点。
12 3. 图解法的步骤
（一）画输出回路的直流负载线 （二）估算 IBQ，确定Q 点，得到 ICQ和 UCEQ （三）画交流负载线 （四）求电压放大倍数

讨论一
为什么波特图开阔了视野？同样长度的横轴， 为什么波特图开阔了视野？同样长度的横轴，在 单位长度不变的情况下，采用对数坐标后， 单位长度不变的情况下，采用对数坐标后，最高频 率是原来的多少倍？ 率是原来的多少倍？ O 10 10 20 30 102 103 40 50 104 105 60 106 f lg f
' ' C π = C π + Cµ
β0
rb'e
≈
I EQ UT
＝？
二、电流放大倍数的频率响应
1. 适于频率从0至无穷大的表达式
& Ic & β= & Ib
U CE
' ' 因为k = − g m RL = 0， 所以 C π = C π + Cµ
& β=
& g mU b'e 1 & U b'e [ + jω (Cπ + Cµ )] rb'e
Vi -
ω0
图06.01RC低通电路
1 Av = 1+ ( f
f0 = fH =
fH
)2
1 2πRC
ϕ = −arctg( f f ) H
由以上公式可做出如图06.02所示的RC低 通电路的近似频率特性曲线：
Av = 1 1+ ( f
fH
)2
ϕ = −arctg( f f ) H
图06.02 RC低通电路的频率特性曲线
讨论二
电路如图。 电路如图。已知各电阻阻 静态工作点合适， 值；静态工作点合适，集电 极电流I 极电流 CQ＝2mA；晶体管的 ； rbb’=200Ω，Cob=5pF， ， ， fβ=1MHz,β0=80。 。 试求解该电路中晶体管高 频等效模型中的各个参数。 频等效模型中的各个参数。

IB
VCC Rb
12V 100k
120uA
IC IB 80 120uA 9.6mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 9.6mA 7.2V
VCE不可能为负值，
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：
ICM
VCC
VCES Rc
12V 2k
6mA
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由于 IB ICM 所以BJT工作在饱和区。
3.3.2 动态工作情况分析
3. 交流通路及交流负载线
iC
由交流通路得纯交流负载线： VCC
Rvc'eL== -RicL ∥(RRc /c/，RL是)
Rc
交流负载电阻。
ICQ
斜率
1
Rc// RL
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
则交可流求负出交载流线负是载有线交：流输 入信号时Q点的运动轨迹。
VC EQ
VCC vCE
和压降）
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
12V 300k
40uA
共射极放大电路
IC IB 80 40uA 3.2mA
VCE VCC Rc IC 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。
（2）当Rb=100k时，
截止区特点：iB=0， iC= ICEO。当工作点进入饱和区或截止区时，将产生 非线性失真。
放大区特点：BJT输出特性比较平坦，接近于恒流特性，在这个区域符合
iB=βiC的规律，是放大器的工作部分。
判断三极管工作状态的依据：
饱和区: 发射结正偏，集电结正偏

第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点：1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点：1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。

而在本章中，所讲到“运放”，是指实际运放的电路模型——一种四端元件。

其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中，运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端，即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同；反之，当输入电压加在反相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。

其意义并不是电压的参考方向。

二、公共端在运放中，公共端往往取定为接地端——电位为零，实际中，电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等，输入电压、输出电压都以之为参考点。

有时，电路中并不画出该接地端，但计算时要注意它始终存在。

5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u（即差动输入电压为du）时，则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上，运放是一种单向器件，即输出电压受输入电压的控制，而输入电压并不受输出电压的控制。

由其输入输出关系可以看出，运放的线性放大部分很窄，当输入电压很小时，运放的工作状态就已经进入了饱和区，输出值开始保持不变。

二、运放的模型au-uou+图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型，我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路，从而进行分析计算。

例：参见书中P140所示的反相比例器。

（学生自学）5.1.4有关的说明在电子技术中，运放可以用于1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4．信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”，是指图中模型的电阻R in、R0为零，A为无穷大的情况。