1、第6讲,基本放大电路,放大电路的分析方法,目 录 导 航,放大器的交流通道,交流负载线,动态分析,三极管微变等效电路,放大电路微变等效电路,电压放大倍数的计算,输入电阻的计算,输出电阻的计算,失真分析,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,计算机仿真,1. 放大电路的分析方法,对交流信号(输入信号ui),1/C0,1.1 放大器的交流通道,交流通道,其中：,1.2 交流负载线,交流量ic和uce有如下关系：,交流负载线的作法,IB,过Q点作一条直线,斜率为:,交流负载线,直流负载线,1.,三极管的微变等效电路,首先考察输入回路,当信号很小时，将输入特性在小范
2、围内近似线性。,uBE,对输入的小交流信号而言,三极管BE间等效于电阻rbe。,1.3 动态分析,对输入的小交流信号而言,三极管BE间等效于电阻rbe。,b,e,c,b,e,对于小功率三极管：,rbe的量级从几百欧到几千欧。 一般取rbb=100300欧,考察输出回路,所以：,输出端相当于一个受 ib控制的电流源。,且电流源两端还要并联一个大电阻rce。,rce的含义,rce很大,一般忽略,e,b,c,b,e,c,rbe,ic=ib,(1) 三极管的微变等效电路,将交流通道中的三极管用微变等效电路代替,(2) 放大电路的微变等效电路,交流通道,微变等效电路,微变等效电路的画法,负载电阻越小,放
3、大倍数越小,(3) 电压放大倍数的计算,对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。,输入电阻的定义：,输入电阻是动态电阻。,(4) 输入电阻的计算,电路的输入电阻越大,从信号源取得的电流越小,一般来说, ri越大越好。 ri越大,ii就越小,ui就越接近uS,(5) 输出电阻ro,放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。,如何确定电路的输出电阻？,在电路的计算中求ro有两个方法：,1. 所有的电源（包括信号源）置零，保留受控源。然后采用加压求流法。,ro=u/i,测量开路电压uo = uso
4、,2. 开路电压除以短路电流法,测量短路电流io = uso / ro,输出电阻：uo / io = uso / （ uso / ro ） = ro,所以：,用加压求流法求输出电阻：,放大电路如图所示,已知晶体管的=50，rbb=100,Rs=1k 1）要使Ico=0.5mA，求Rb=？2）求Au、Aus。3）该放大电路的Ri和Ro各为多少？,例1,已知=50，rbb=100 ，Rs=1K 1、要使ICQ =0.5mA，Rb=,=1.2M,解：,2.画出微变等效电路,请动手画！,2）求Au、Aus。3）该放大电路的Ri和Ro各为多少？,请自行分析求解!,例2,电路如图所示，设100，试求：（1
5、）Q点；（2）电压增益 和 ；（3）输入电阻Ri；（4）输出电阻RO1和RO2,解: （1）求Q点,(2)求rbe及Ri,（3）,（4）求RO1和RO2,为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。,失真输出波形较输入波形发生畸变,称为失真。,1.4 失真分析,uo,可输出的最大不失真信号,合适的静态工作点,Q点合适,uo,Q点过低，信号进入截止区,称为截止失真,信号波形,截止失真,uo,Q点过高,信号进入饱和区,称为饱和失真,信号波形,饱和失真,uo比ui幅度放大且相位相反,电路中各点处的波形,双向失真,Q点与波形失真
6、,放大电路动态图解分析,实验时,用示波器测得由NPN管组成的共射放大电路的输出波形如图所示,（1）说明它们各属于什么性质的失真（饱和、截止）？（2）怎样调节电路参数才能消除失真？,课堂练习,解：(a)饱和失真：对固定偏置电路,应增大RB ;对分压式偏置电路,可减少下偏电阻也可增大上偏电阻。 (b)截止及饱和失真：可减少输入信号幅值或提高电源电压 。 (c)截止失真：对固定偏置电路，应减小RB;对分压式偏置电路，可增大下偏电阻也可减小上偏电阻。,输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源吸取电流的大小。为了减轻信号源的负担，总希望Ri越大越好。另外，较大的输入电阻Ri，也可以降低信号源内阻RS的影
7、响，使放大电路获得较高的输入电压。在共发射极放大电路中，由于RB比rbe大得较多，Ri近似等于rbe，一般在在几百欧至几千欧，因此是比较低的，即共射放大器输入电阻不理想。,对负载而言，总希望放大电路的输出电阻越小越好。因为放大器的输出电阻Ro越小，负载电阻RL的变化对输出电压的影响就越小，使得放大器带负载能力越强。共发射极放大电路中的输出电阻Ro在几千欧至几十千欧，一般认为是较大的，也不理想。,共发射极电压放大器的电压放大倍数与晶体管的电流放大倍数、动态转入电阻rbe及集电极电阻RC、负载电阻RL均有关。由计算式可看出，当rbe 和RL一定时，Au与成正比。,共发射极电压放大器的电压放大倍数与
8、哪些参数有关？与晶体管的值成正比吗？,若静态工作点Q较高时，输出易进入饱和区，输出波形将出现下削波；Q点设置较低时，输出又易进截止区，输出波形则出现上削顶。显然无论是上削顶还是下削顶，都造成了输出波形的失真，为消除这些失真，应将Q点下移或上移。上、下削波同时出现时，说明静态工作点设置的比较合理，只是输入信号太强不能完全通过，应减小输入信号。,放大电路总是希望输入电阻高些，Ri越大，流入放大器的信号电流衰减越小，电路输入特性越好；放大电路总是希望输出电阻低些，R0越低，负载对放大倍数的影响越小，放大器的带负载能力越强。,共发射极放大电路的输入输出电压的相位如何？,反相！,课堂练习:作业:,课堂练习,
