_放大电路的基本分析方法
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负反馈放大电路的分析方法
用 算负反馈放大电路的闭环增益比较精确但较麻烦,因为要先求得开环增益和反馈系数,就要先把反馈放大电路划分为基本放大电路和反馈网络,但这不是简单地断开反馈网络就能完成,而是既要除去反馈,又要考虑反馈网络对基本放大电路的负载作用①。所以,通常从工程实际出发,利用一定的近似条件,即在深度反馈条件下对闭环增益进行估算。一般情况下,大多数反馈放大电路特别是由集成运放组成的放大电路都能满足深度负反馈的条件。
根据 和 的定义
,
在 中,若 ,则
,即
所以有
此式表明,当 时,反馈信号 与输入信号 相差甚微,净输入信号 甚小,因而有
对于串联负反馈有 (虚短), ;对于并联负反馈有 (虚断) 。利用“虚短”、“虚断”的概念可以以快速方便地估算出负反馈放大电路的闭环增益 或闭环电压增益 。
①通常称为“方框图”法。
前面讨论了在深度负反馈的条件下,近似计算反馈放大电路的增益,并定性地分析了电路的输入电阻和输出电阻。这在工程上的近似方法中有其重要的意义,并可建立和熟悉某些重要的概念。
这里将介绍用负反馈放大电路的小信号模型分析、计算闭环增益、输入电阻和输出电阻的方法及步骤。具体步骤如下:
1.画出反馈放大电路的小信号等效电路,其中包括基本放大电路的小信号等效电路和反馈网络的等效电路。
(1)基本放大电路的小信号等效电路的画法:
对于由分立元件(三极管和场效应管)组成的基本放大电路,按第3、4章的方法处理;对于集成运放组成的基本放大电路,可按本节的LT_01中的方法处理。但应注意,集成运放通常给出的参数为开环差模电压增益AVO、输入电阻ri和输出电阻ro,而放大电路有四种类型(电压放大、互阻放大、互导放大和电流放大),因此必须考虑这四种基本放大电路模型之间的相互转换关系,这在知识点0120201~0120204中已作过简要介绍。
教案 放大电路的基本分析方法
第一章:放大电路概述
1.1 放大电路的定义
解释放大电路的基本概念
强调放大电路在电子技术中的重要性
1.2 放大电路的分类
介绍放大电路的常见类型,如放大器、振荡器等
分析不同类型放大电路的特点和应用
1.3 放大电路的基本组成
介绍放大电路的基本组成部分,如电源、输入电阻、输出电阻等
强调各个部分在放大电路中的作用和重要性
第二章:放大电路的静态分析
2.1 静态分析的基本概念
解释静态分析和动态分析的区别
强调静态分析在放大电路中的重要性
2.2 直流静态分析
介绍直流静态分析的基本方法
分析放大电路的直流工作点选择和稳定性
2.3 交流静态分析
介绍交流静态分析的基本方法
分析放大电路的交流信号传输和响应特性
第三章:放大电路的动态分析 3.1 动态分析的基本概念
解释动态分析和静态分析的区别
强调动态分析在放大电路中的重要性
3.2 瞬态分析
介绍瞬态分析的基本方法
分析放大电路在瞬态过程中的响应特性和稳定性
3.3 稳态分析
介绍稳态分析的基本方法
分析放大电路在稳态过程中的信号传输和响应特性
第四章:放大电路的频率特性分析
4.1 频率特性分析的基本概念
解释频率特性分析的含义和重要性
强调放大电路在不同频率下的行为差异
4.2 放大电路的频率特性
介绍放大电路的频率特性的基本方法
分析放大电路在不同频率下的增益和相位响应
4.3 放大电路的带宽设计
介绍放大电路的带宽设计方法和技巧
强调带宽设计对放大电路性能的影响和重要性
第五章:放大电路的误差分析和补偿
5.1 误差分析的基本概念
解释误差分析的含义和重要性 强调放大电路中误差来源和影响因素
5.2 放大电路的误差分析方法
介绍放大电路的误差分析的基本方法
分析放大电路中的静态误差、动态误差和温度误差等
5.3 放大电路的补偿方法
介绍放大电路的补偿方法和技巧
强调补偿对放大电路性能的改善和稳定性的重要性
1 放大电路的分析就是在理解放大电路工作原理
的基础上,求解静态工作点和各项动态性能指标。
通过对电路工作状态的分析以及对电路参数和性能
指标的估算,来判断放大电路能否正常工作、评价
电路性能的优劣,以便正确设计和选用放大电路。
放大电路建立合适的静态工作点,是保证信号被正
常放大的前提。分析放大电路必须要正确地区分静
态和动态,即正确区分直流通路和交流通路。分析
电路的步骤是先静态后动态 。
2 2. 3. 1 直流通路与静态计算
1、直流通路
当放大电路中不加输入信号(即u i = 0)时,电路中各
处的电压、电流都是固定不变的直流量,这时电路处于
直流工作状态,简称静态。在直流工作状态下,对直流
量的分析计算称为静态分析。静态分析旨在求解放大电
路静态工作点的值(IBQ、ICQ和UCEQ),应该在直流通路
中进行。直流通路是在直流电源作用下,直流电流流经
的通路。
画直流通路应根据三条原则:①电容视为开路;
②电感视为短路(若有直流电阻,则保留其直流电阻);
②信号源短路,但保留其内阻。如图2-7所示。
3 图 2-7
2、静态计算
静态计算就是计算放大电路的静态工作点UBEQ、IBQ、ICQ和UCEQ。通常,硅管的|UBEQ |=0.7V,锗管
的|UBEQ |=0.3V,无须求解。
4 以基本共射放大电路为例,如图2-7 (a)所示。
用等效电路分析法进行静态分析。
图 2-8
5 基本共射放大电路的直流等效电路如图2-8 (b)
所示。其静态分析方法和步骤如下: 列输入回路方程求IBQ:由 BEQbBQCCURIU
可得 )μA(
bBEQCCBQRUUI
根据放大区电流方程得: BQCQII
列输出回路电压方程求UCEQ:由
CEQcCQCCURIU
可得 cCQCCCEQRIUU
6 【例2-1】设图2-8 (b)的单管共射放大电路中,
UCC = 12V,Rc = 3kΩ,Rb = 280 kΩ,NPN型硅三极管
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法
⼀、本⽂介绍的定义
放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、
⼆、放⼤电路分析⽅法
放⼤电路分析:放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管,特性曲线是⾮线性的,对放⼤电路定量分析,需要处理⾮线性问题,常⽤⽅法,图解法和微变等效电路法。
图解法:在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法:将⾮线性问题转化成线性问题,也就是,在较⼩变化范围内,近似认为特性曲线是线性的,导出放⼤器件等效电路和微变等效参数,利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析:讨论对象是直流成分,分析未加输⼊信号时,电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析:讨论对象是交流成分,加上交流输⼊信号,估算动态技术指标,电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路:电容所在路视为开路;电感所在路视为短路。
交流通路:电容容抗为1/(wC),电容值⾜够⼤,电容所在路视为短路;电感感抗为wL;理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变);理想电流源,视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路:如下图,直流通路,将隔直电容开路;交流通路,将隔直电容短路,直流电源Vcc短路。
静态⼯作点:三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压,这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点,称为静态⼯作点,静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法