模拟电子技术基础第一章半导体器件基础第二章基本放大电路第三章负反馈放大电路第四章正弦波振荡电路第五章 差分放大电路第六章集成运算放大电路第七章功率放大电路第八章直流稳压电源第九章场效应管及其放大电路总 目录第二章基本放大电路2.1放大电路概述2.2共射放大电路的工作原理2.3等效电路分析法2.4图解分析法2.5 静态工作点的稳定2.6CBCC放大电路分析2.7多级放大与频率特性2.8理想集成运算放大器初步2.4图解分析法在三 极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方法求解放大电路的工作情况。1.图解的基本方法(1)图解分析静态①常用估算的方法计算输 入回路IBQ、UBEQ②用作图法沿直流负载线确定输出回路静态值ICQ、UCEQ(2)图解分析动态①先用作图法在输入特性 曲线上绘出输入信号的有关波形②再用作图法在输出特性曲线上沿交流负载线绘出输出信号波形U++VIIUCEBBCBRBEb一、用图解 法(几何作图法)确定静态工作点R_C负载方程用几何作图的方法来分析电路各极的直流分量。_VCCUBE=VBB-IBRb2.基本 思路:UCE=VCC-ICRC特性曲线IB=f(UBE,UCE)IC=f(UCE,IB)线性部分非线性部分线性部分分别 将电路的输入、输出回路分为线性部分和非线性部分UIUUUIV++++IICECEBBCCBBRBEBEbR__C详细分解电路:__ VCC输入:IB=f(UBE,UCE)UBE=VBB-IBRbUCE=VCC-ICRC输出:IC=f(UCE,IB )iBV++IIUUUBEQuBEBBBBRBEBEb__与纵轴的交点3.输入电路图解:与横轴的交点VBB/RbQIBQVBB确 定静态工作点:UBE=VBB–IBRbIB=f(UBE,UCE)IB=f(UBE,UCE)UBE=VBB-IB Rb即:Q(IBQ、UBEQ)UICUVCC++IIRCUCECECECCRC4.输出电路图解:__VCCIC=f(UCE,IB )UCE=VCC-ICRC基极电流QICQIBQ直流负载线上交点有多个,VCCUCEQ只有IBQ对应的交点才是Q点Q(UCEQ ,ICQ)ICQIBQUCE直流负载线的特点:1.过两点M和N,M(VCC,0)N(0,VCC/RC)N2.斜率k=-1/R CM3.和IBQ线相交于Q点VCCIC/mAUCE/V5.电路参数变化对Q点的影响:(1)当RB增大时:由IB=VCC/RB知 ,当RB增加时,IB减少。直流负载线不变,Q沿负载线下移;(2)当RC增大时:QIBQ直流负载线斜率变化Q沿特性曲线左移;O(3 )当VCC增大时:对IB=VCC/RB知,VCC↑→IB↑斜率不变,但向右平移。图解法求Q点的步骤:6.小结:1.首先画出晶体管 的输入、输出特性曲线2.画出直流通路3.写出外电路的直流方程4.求出IBQ(一般采用近似计算法)5.在特性曲线上画出负载线(外电路 的直流方程)6.直流负载线和IBQ线的交点就是Q点7.直接读出Q点的坐标UCEQ、ICQ即可。iB/μA60Q40?iB2 0uBE/V000.7t0.680.72?uBE0uBE/VUBEt二、用图解法分析电路的动态iC/mAiB/μA0t用几 何作图的方法来分析电路交流分量之间的传输情况和关系。1.输入信号分析直流负载线交流负载线iC/mAQOuCE/V用几何作图的方法来 分析电路交流分量之间的传输情况和关系。首先画出交流负载线直流负载线:由于电容隔直流作用,RL不考虑其斜率:交流负载线:对交流来说电 容视作短路RL考虑进来,其斜率:且交流负载线过Q点(为什么?)2.输出信号分析交流负载线是交流信号的运动轨迹!直流负载线的特点: 1.过两点M和N:M(VCC,0);N(0,VCC/RC)2.斜率k=-1/RC3.和IBQ线相交于Q点交流负载线的特点:1 .过Q点2.斜率k=-1/R′L3.和直流负载线相交于Q点交流负载线比直流负载线要陡!交流负载线是有交流输入信号时工作点Q的运 动轨迹。2.输出信号分析iC/mA交流负载线80iC/mA460QIB=40μAICQ2?iC20直流负载线0 0uCE/Vt094.57.5612?uCE0uCE/VUCEQt2.输出信号分析Q1Q2UCEQiC/mAiB/?Aibicui IBQICQuoiC/mAiB/?AQQOOOOtuBE/VtuCE/VOOuCE/VuBE/VUBEQtt由uo和ui的峰值(或 峰峰值)之比可得放大电路的电压放大倍数。3.完整信号分析图解法分析放大器的非线性失真:放大电路的一个基本要求,就是vo尽可能不失真 ;失真就是v0波形不像vi的波形;(1)失真的原因:a)静态工作点不合适b)信号太大c)晶体管的非线性4.信号失真分 析图解法分析放大器的非线性失真:放大电路的一个基本要求,就是vo尽可能不失真;失真就是v0波形不像vi的波形;(2)失真的 类型:Q点太低,Vi负半周进入截止区,V0正半周被削平a)截止失真:Q点太高,b)饱和失真:Vi正半周进入饱和区,V0负半 周被削平如果Q设置合适,信号幅值过大也可产生失真,减小信号幅值可消除失真。c)限幅失真:4.信号失真分析iC/mAiB/?Aui uoiB/?AQQOOOtuBE/VuCE/VOOuCE/VuBE/VUCEUBEttQ设置过低解决办法:减小RB,使IB增 大晶体管进入截止区工作,造成截止失真。4.信号失真分析不发生截止失真的条件:IBQ>Ibm。UCEQ2Q1iC/mAiC/m AICuoQOOtuCE/VOuCE/Vt若Q设置过高:晶体管进入饱和区工作,造成饱和失真。解决办法:增大RB,使IB减小N PN管:底部失真为饱和失真;PNP管:顶部失真为饱和失真。4.信号失真分析失真分析小结:由于放大电路的工作点进入了三极管的饱和 区而引起的非线性失真。饱和失真由于放大电路的工作点进入了三极管的截止区而引起的非线性失真。波形的失真截止失真限幅失真工作点位置合适 ,信号过大而引起的非线性失真。放大电路要想获得大的不失真输出信号,需要:②要有合适的交流负载线①Q点要设置在交流负载线的中央;③输 入信号的幅度不能太大4.信号失真分析图解法的大致步骤如下:1.画出晶体管的输入、输出特性曲线2.在输入特性曲线上作输入直流负载线 读出静态工作点的数值(IBQ、UBEQ)3.写出输出回路的直流负载方程画出输出直流负载线,读出(ICQ、UCEQ)4.确定输出交流负载线(辅助线法)5.求出电压放大倍数(AV=Vom/Vim)6.求出放大器的动态范围(UCC–Vces-Vcut)7.求出最大不失真输出电压(取较小值)8.分析信号失真(饱和失真、截止失真、限幅失真) |
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