第二节放大电路分析

第二节放大电路分析 一、直流通路和交流通路 1.直流通路：所谓直流通路就是放大电路未加输入信号时，放大电路在直流电源Vcc的作用下，直流分量所流过的路径。其画法为：放大电路中的耦合电容、旁路电容视为开路，放大电路中的电感视为短路。

2.交流通路 交流通路是在信号us作用下，交流电流所流过的路径。画交流通路的原则：（1）将放大电路的耦合电容、旁路电容都看作短路（2）直流电源Vcc看作短路，将等电位点连接起来。

二、静态分析 放大电路没有信号输入时的工作状态称为静态。静态分析其实就是确定静态工作点Q（UBE、IB、IC、UCE）在输入回路中 VCC＝IBQRB+UBE C UCE 输出回路 B E VCC＝ICQRC+UCEQ 输入回路

三、动态分析 放大电路有输入信号的工作状态称为动态。动态分析主要是确定放大电路的电压放大倍数、输入电阻，和输出电阻。放大电路有输入信号时，三极管各极的电流和电压瞬时值既有直流分量，又有交流分量。直流分量一般就是静态值，而所谓放大，只考虑其中的交流分量。在信号很小的时候可以将三极管进行微变等效，下面介绍常用的动态分析法——简化微变等效电路法。 1、三极管简化微变等效电路在讨论放大电路的简化微变等效电路之前，需要介绍三极管的简化微变等效电路。图2-4是三极管的简化微变等效电路。

图２.4晶体三极管及微变等效 （a）晶体三极管;（b）晶体三极管的微变等效式中，IE为射极静态电流。

2、放大电路的简化微变等效电路 图２.6基本放大电路的交流通路及微变等效电路 （a）交流通路;（b）微变等效电路

图２.6基本放大电路的交流通路及微变等效电路 （a）交流通路;（b）微变等效电路

3、放大电路交流参数的估算 静态值仍由直流通路确定，而动态指标可用微变等效电路求得。（1）电压放大倍数设在图２.6（ｂ）中输入为正弦信号，因为 故

当负载开路时 式中 2. 输入电阻ri ri是指电路的动态输入电阻，由图2.6（b）中可看出 3. 输出电阻ro ro是由输出端向放大电路内部看到的动态电阻，因rce远大于Rc，所以

例２.1在图２.7（a）所示电路中，Vcc=12v，RB=300,β＝37.5，试求：例２.1在图２.7（a）所示电路中，Vcc=12v，RB=300,β＝37.5，试求： (1)静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ值； (2)计算动态指标Au、ri、ro的值。

图２.7 用微变等效电路求动态指标 （a）原理图; （b）微变等效电路

解(１)求静态工作点参数 画出微变等效电路如图２.7（b）所示。

(2) 计算动态指标

P58 3、放大电路及元件参数如图所示，三极管选3DG105， 50。 (1) 分别计算RL开路和RL=4.7KΩ时的电压放大倍数Au； (2) 如果考虑信号源的内阻RS＝500Ω，RL＝4.7KΩ时，求电压放大倍数AUs。

6、在如图所示的放大电路中，Ucc＝12V，RB＝360KΩ，Rc＝3KΩ，RE＝2KΩ，RL＝3KΩ，三极管的UBE＝0.7V， 60。（1）求静态工作点；（2）画出微变等效电路；（3）求电路输入输出电阻；（4）求电压放大倍数。

3、解：(1)其直流通路为：

其微变等效电路为： RL开路时，

当RL＝4.7K Ω 时，（2）

6、解（1）其直流通路为： （2）画出其微变等效电路 Ro

(3)

(4)

四、放大电路的图解分析法简介 图解法就是在三极管特性曲线上，用作图的方法来分析放大电路的工作情况，它能直观地反映放大器的工作原理。 1、用图解法分析放大电路的静态工作情况确定静态工作点Q的步骤如下： • 画直流通路； • 列出输入回路方程求出IBQ； • 列出输出回路方程（即直流负载线方程uCE=UCC-icRC）; • 画出直流负载线； • 找出iB=IBQ与直流负载线的交点Q即可。

如前所述，在例２.1在图２.7（a）所示电路中共射基本放大电路直流通路中。已求出IBQ＝40μA利用三极管的输出特性曲线，可以画出放大电路输出回路的图解分析曲线如图2-7所示。直流負线方程为：如前所述，在例２.1在图２.7（a）所示电路中共射基本放大电路直流通路中。已求出IBQ＝40μA利用三极管的输出特性曲线，可以画出放大电路输出回路的图解分析曲线如图2-7所示。直流負线方程为：找出两个特殊点M（0，UCC）和N（UCC/Rc，0），将M、N连接，

静态工作点为：Q（40 A，6V，1.5mA) 2. 动态图解分析法 (1) 空载分析 放大电路的输入端有输入信号，输出端开路，这种电路称为空载放大电路，虽然电压和电流增加了交流成分，但输出回路仍与静态的直流通路完全一样。 因为

图2.8 空载图解分析法

ICQ 图2.8 空载图解分析法

(2) 带负载的动态分析 在图2.7(a)所示电路中接上负载RL，其交流通路如图2.6(a)所示。从输入端看Rb与发射极并联从集电极看Rc和RL并联。此时的交流负载为 R’L=Rc//RL，显然R’L<Rc。且在交流信号过零点时，其值在Q点，所以交流负载线是一条通过Q点的直线，其斜率为  (2—4)

图2-9 放大电路的交流负载线

3. 静态工作点对输出波形失真的影响 对一个放大电路而言，要求输出波形的失真尽可能地小。但是，如果静态值设置不当，即静态工作点位置不合适，将出现严重的非线性失真。在图2.10中，设正常情况下静态工作点位于Q点，可以得到失真很小的iC和uCE波形。当调节Rb，使静态工作点设置在Q1点或Q2点时，输出波形将产生严重失真。

图2.10 静态工作点对输出波形失真的影响

（ 1）饱和失真 静态工作点设置在Q1点，这时虽然iB正常，但iC的正半周和uCE的负半周出现失真。这种失真是由于Q点过高，使其动态工作进入饱和区而引起的失真，因而称作“饱和失真”。 （ 2）截止失真 当静态工作点设置在Q2点时，iB严重失真，使iC的负半周和uCE的正半周进入截止区而造成失真，因此称作“截止失真”。饱和失真和截止失真都是由于晶体管工作在特性曲线的非线性区所引起的，因而叫作非线性失真。适当调整电路参数使Q点合适，可降低非线性失真程度。

P57 • 1、放大电路和三极管的输出特性曲线如图所示。已知 • ＶＣＣ＝12V，RB＝240KΩ，Rc＝2KΩ，IBQ按 Vcc／RB估算。 • 画出直流负载线，并求出静态工作点Q1； • 若Rc增大到3KΩ时，重新确定静态工作点Q2，试问Q2点合理吗?为什么?

解：(1) 令IC＝0则UCE＝12V 又令UCE＝0则IC＝6（mA) UCEQ=5(V) ICQ=3.6(mA) Q1 IBQ ICQ Q2 UCEQ

(2) 令IC＝0则UCE＝12V 又令UCE＝0则IC＝4（mA) Q2点不合理，进入了饱和区，因为RC太大。

第二节 放大电路分析