模拟电子技术课件：第6讲 放大电路的分析方法
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第6章放大电路分析6PPT课件
7
本征激发和复合的过程
第5章 半导体器件
图 空穴在晶格中的移动
自由电子和空穴都能够 搬运电荷，称其为带电 粒子或载流子。
8
空穴的移动
自由电子的定向运 动形成了电子电流， 空穴的定向运动也可 形成空穴电流，它们 的方向相反。只不过 空穴的运动是靠相邻 共价键中的价电子依 次充填空穴来实现的。
第5章 半导体器件
本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和
电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工
作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。
3
第5章 半导体器件
半导体知识
导体、半导体和绝缘体
导体： 自然界中很容易导电的物质。金属一般都是导体。 绝缘体：几乎不导电的物质。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体： 导电特性处于导体和绝缘体之间的物质。如 锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
5.1.2 PN结形成
空间电荷区也称 PN 结
少子的漂移运动
内电场越强，漂移运 动越强，而漂移使空间 电荷区变薄。
P 型半导体
内电场 N 型半导体
－－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + +
扩散和漂移这一对 相反的运动最终达 到动态平衡，空间 电荷区的厚度固定 不变。
掺入三价元素
Si
Si
BS–i
本征激发和复合的过程
第5章 半导体器件
图 空穴在晶格中的移动
自由电子和空穴都能够 搬运电荷，称其为带电 粒子或载流子。
8
空穴的移动
自由电子的定向运 动形成了电子电流， 空穴的定向运动也可 形成空穴电流，它们 的方向相反。只不过 空穴的运动是靠相邻 共价键中的价电子依 次充填空穴来实现的。
第5章 半导体器件
本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和
电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工
作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。
3
第5章 半导体器件
半导体知识
导体、半导体和绝缘体
导体： 自然界中很容易导电的物质。金属一般都是导体。 绝缘体：几乎不导电的物质。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体： 导电特性处于导体和绝缘体之间的物质。如 锗、硅、 砷化镓和一些硫化物、氧化物等。
5.1.2 PN结形成
空间电荷区也称 PN 结
少子的漂移运动
内电场越强，漂移运 动越强，而漂移使空间 电荷区变薄。
P 型半导体
内电场 N 型半导体
－－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + + －－－－－－ + + + + + +
扩散和漂移这一对 相反的运动最终达 到动态平衡，空间 电荷区的厚度固定 不变。
掺入三价元素
Si
Si
BS–i
模拟电子技术电子书课件
• 画出放大电路的微变等效电路如图2.3.19所示。
I i
I b
I c
Rs V V s
i
Rb
I b Rc
RL VO
Ri
图2.3.19 微变等效电路 Ro
Ri
V i I i
R b // r be
AV
VO Vi
Ic
(Rc // Ib rbe
RL )
Ib (Rc Ib rbe
//
RL )
RL'
直流量 Q 电量{
交流量 性能
ui≠0:
PPT学习交流
15
2.2.2 设置静态工作点的必要性
一.静态工作点
ui=0 IB,UBE,IC,UCE 记为 IBQ,UBEQ,ICQ,UCEQ
输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ) 和输出特性曲线上的点
（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。
IBQ
VBBUBEQ Rb
61
方法二：
VBBRb1Rb1Rb2 VCC
PPT学习交流
≈rbe
-2 ＜10
≈1/rce
50
3） 简化的h参数等效模型
忽略h12e,h22e
得：
U I
be c
h 11 e I b h 21 e I b
U be I c
r be I b I b
PPT学习交流
51
4）rbe的近似表达式 U be IbrbbIerbe
rb e
UT I EQ
输入回路的直流负载线
IBQ 、UBEQ
31
图解法 静态工作点的分析
输出回路的直流负载线
输出特性曲线
输 出 回 路 方 程 ： uCE=VCC- PPT学习交流
放大电路的分析方法_OK
运动轨迹。 60
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
放大电路的分析方法PPT课件
注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的 表现形式，与NPN管正好相反。
模 拟电子技术
(a) 截止失真
(b) 饱和失真
图 3.2.6 放大器截止失真和饱和失真
（动画3.2-2）
（动画3.2-3）
模 拟电子技术
②放大电路的最大不失真输出幅度
放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要： 1.工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位； 2.要有合适的交流负载线。
教学难点 三极管放大电路的动态图解分析
模 拟电子技术
3.2 三极管放大电路的分析方法
3.2.1 放大电路的静态分析 3.2.2 放大电路的动态图解分析 3.2.3 三极管的低频小信号模型
模 拟电子技术
3.2.1 放大电路的静态分析
静态分析有计算法和图解分析法两种。 一、静态工作状态的计算分析法 二、静态工作状态的图解分析法 三、影响静态工作点的因素
（1）改变 RB，其他参数不变
iB
iC
R B iB
VBB
RB Q
Q
R B iB
VBB uBE
VCC uCE
模 拟电子技术
（2）
iB
改变 Q
RC ，iC 其他参数不变
VCC
RC ICQ
Q
RC
Q
趋近饱和区。
uBE
UCEQ VCC uCE （动画3.2）
3、环境温度对工作点稳定的影响
当温度升高时，三极管的反向饱和电流ICBO
TH DV22V321 0% 0 V1
模 拟电子技术
五、 输出功率和功率三角形
放大电路向电阻性负载提供的输出功率
Po Vo2mIo2m12Vom Iom
《模拟电子技术》课件第6章 集成运算放大电路
IE2
IE1Re1 Re2
VT Re2
ln
IE1 IE2
§6.2 电流源电路
IR R
IC1
T1
IE1 Re1
IB1 IB2
VCC
I C 2=IO
T2
IE2 Re2
当值足够大时
IR IC1 IE 1 IO IC2 IE 2
IO
IR
Re1 Re2
VT Re2
ln
IR IO
IO
IR
Re1 Re2
四、微电流源
R c + vo R c
VCC
Rs
+
vi1
T1 RL T2
Rs
+
vi2
Re
VEE
2、差模信号和共模信号的概念
vid = vi1 vi2 差模信号
vic
=
1 2
(vi1
vi2 )
共模信号
Avd
=
vod vid
差模电压增益
其中vod ——差模信号产生的输出
Avc
=
voc vic
共模电压增益
总输出电压
IE3
IC2
IC1
1
IC2
2
IC 1
2 IC1 β
IO
1
IR 2
2
2
IR
IC1
T1
R IB3
T3
IE3
IB1 IB2
V CC IO= IC2 = IC1
T2
IR R
IC1
IB3
T1 I B1
VCC
IO
T3
IE3 IC2
T2 IB2
三、比例电流源
第6讲 多级放大电路 差分放大电路
二、差分放大电路
1、基本电路： 、基本电路：
零点漂移 零输入 零输出 理想对称
信号特点？ 信号特点？ 能否放大？ 能否放大？
信号 特点？ 特点？
典型 电路
1、克服零点 、 漂移； 漂移； 2、零输入零 、 输出。 输出。
2) Q点：令uI1= uI2=0 点
I BQ1 = I BQ 2 = I BQ I CQ1 = I CQ 2 = I CQ I EQ1 = I EQ 2 = I EQ U CQ1 = U CQ 2 = U CQ uO = U CQ1 − U CQ 2 = 0
第三章 多级放大电路
重点： 一、不同耦合方式的特点及适用场合 二、多级放大电路的动态分析 三、差分放大电路及其分析方法 四、互补输出级的工作原理
§3.1
耦合方式
Q1合适吗？ 合适吗？
稳压管 伏安特性
一、直接耦合
能够放大变化缓慢 的信号，便于集成化， 的信号，便于集成化， Q点相互影响，存在 点相互影响， 点相互影响 零点漂移现象。 零点漂移现象。 对哪些动态参 数产生影响？ 数产生影响？ 若要U 若要 CEQ＝5V， ， 则应怎么办？ 则应怎么办？
为什么？
∆uOd 差模放大倍数 Ad = ∆uId ∆uId = ∆iB ⋅ 2( Rb + rbe ) ∆uOd RL = −∆iC ⋅ 2( Rc ∥ ) 2
RL β ( Rc ∥ ) 2 Ad = − R b + rbe R i = 2( R b + rbe ) Ro = 2 Rc
5) 动态参数：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 动态参数：
4) 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号。 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号。 即uI1= -uI2= uId/2。 。
模拟电子技术2.2放大电路的分析方法.ppt
Uom=min{(6-2)V，3.6V}≈3.6V
有效值: ICQRL 3.6 2.5V
2
2
例题2:
图示单管共射放大电路及特性曲线中，已知 Rb = 280 k，Rc = 3 k ，集电极直流电源 VCC = 12 V。
（1）试用图解法确定静态 工作点。
（2）输入信号ui=0.02sinwt 对该电路进行动态分析，并 求解电压放大倍数。
RC RL RC RL
3V
(VCC-UCEQ）> (UCEQ-UCES）
最大不失真输出电压峰值:
U o max U CEQ U CES U CEQ U BEQ 2.3V
U om
U omax 2
1.63V
二、交流负载线的确定方法
（1）放大电路与负载直接耦合 交流负载线与直流负载线是同一条直线。
（1）试用图解法确定静态工作点。
解：①首先估算 IBQ
I BQ
VCC
U BEQ Rb
(12 0.7)mA 280
40 μA
②做直流负载线，确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc
iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
iC /mA
4
80 µA
Au
Δ uCE Δ uBE
3 0.04
75
电压放大倍数为75，负号表示相位相差180度。
RC不变，VCC增大
UCEQ增大
VCC不变， RC减小 UCEQ增大
iC
Q4 Q1 Q2 Q3
试分析当静态工作点从Q1到 Q2，从 Q2到Q3，从Q3到Q4分 别是因为哪个参数造成的？
这些参数是如何变化的？
华成英模电pp第6讲放大电路的分析方法
工作原理
放大电路利用放大元件的非线性特性 ，将输入信号进行放大并输出。根据 输入信号的性质，放大电路可分为模 拟放大电路和数字放大电路。
放大电路性能指标
01
02
03
04
放大倍数
表示输出信号与输入信号之间 的比值，是衡量放大电路放大
能力的重要指标。
输入阻抗
指放大电路输入端的等效阻抗 ，它反映了放大电路对输入信
在对数坐标纸上绘制幅度和相位的对数 值随频率变化的曲线。
计算传递函数的幅度和相位随频率变化 的关系。
波特图绘制步骤 确定放大电路的传递函数。
通过波特图评价放大性能优劣
放大性能评价指标
通过波特图可以直观地评价放大电 路的放大性能，包括通频带宽度、
增益平坦度、相位失真等指标。
通频带宽度
宽通频带意味着放大电路能够 适应更广泛的信号频率范围。
输入电阻和输出电阻受到电路结构、 元器件参数、工作频率等多种因素的 影响。
输出电阻Ro
放大器输出端呈现的等效电阻，用于 衡量放大器带负载的能力。输出电阻 越小，放大器带负载的能力越强。
通频带宽度BW
定义
通频带宽度BW是指放大器能够正常放大信号的频率范围， 通常以中频增益下降3dB处的频率作为通频带的边界。
05 频率响应特性与波特图绘 制方法
频率响应特性概念及意义
频率响应特性定义
放大电路对不同频率输入信号的放大能力，即输出信号幅度 和相位随频率变化的关系。
频率响应特性意义
反映放大电路对不同频率信号的适应能力和放大性能，是评 价放大电路性能的重要指标。
波特图绘制方法和步骤
波特图定义：以对数坐标表示放大电路 的频率响应特性，横坐标为频率，纵坐 标为幅度或相位的对数值。
放大电路利用放大元件的非线性特性 ，将输入信号进行放大并输出。根据 输入信号的性质，放大电路可分为模 拟放大电路和数字放大电路。
放大电路性能指标
01
02
03
04
放大倍数
表示输出信号与输入信号之间 的比值，是衡量放大电路放大
能力的重要指标。
输入阻抗
指放大电路输入端的等效阻抗 ，它反映了放大电路对输入信
在对数坐标纸上绘制幅度和相位的对数 值随频率变化的曲线。
计算传递函数的幅度和相位随频率变化 的关系。
波特图绘制步骤 确定放大电路的传递函数。
通过波特图评价放大性能优劣
放大性能评价指标
通过波特图可以直观地评价放大电 路的放大性能，包括通频带宽度、
增益平坦度、相位失真等指标。
通频带宽度
宽通频带意味着放大电路能够 适应更广泛的信号频率范围。
输入电阻和输出电阻受到电路结构、 元器件参数、工作频率等多种因素的 影响。
输出电阻Ro
放大器输出端呈现的等效电阻，用于 衡量放大器带负载的能力。输出电阻 越小，放大器带负载的能力越强。
通频带宽度BW
定义
通频带宽度BW是指放大器能够正常放大信号的频率范围， 通常以中频增益下降3dB处的频率作为通频带的边界。
05 频率响应特性与波特图绘 制方法
频率响应特性概念及意义
频率响应特性定义
放大电路对不同频率输入信号的放大能力，即输出信号幅度 和相位随频率变化的关系。
频率响应特性意义
反映放大电路对不同频率信号的适应能力和放大性能，是评 价放大电路性能的重要指标。
波特图绘制方法和步骤
波特图定义：以对数坐标表示放大电路 的频率响应特性，横坐标为频率，纵坐 标为幅度或相位的对数值。
模拟电子技术2.3放大电路的分析方法
提高放大电路性能的技巧
01
温度补偿
利用热敏元件进行温度补偿，减小 温度对放大器性能的影响。
频率补偿
采用频率补偿技术，提高放大器的 带宽和稳定性。
03
ห้องสมุดไป่ตู้
02
噪声抑制
采用噪声抑制技术，减小噪声对放 大器性能的影响。
集成化设计
采用集成化设计，减小体积、重量 和成本。
04
THANKS FOR WATCHING
电压放大
电压放大电路主要用于提高电压信号的幅度，常用于测量、控制和信号处理等 领域。通过电压放大，可以将微弱的电压信号放大到足以驱动其他电路或设备 的水平。
电压放大的应用
电压放大电路广泛应用于传感器、仪器仪表、自动控制系统等领域，用于实现 信号的精确测量和控制。
电流放大
电流放大
电流放大电路主要用于提高电流信号 的强度，常用于驱动电子设备或电路。 通过电流放大，可以将微弱的电流信 号放大到足以驱动负载的水平。
感谢您的观看
04 放大电路的应用
音频信号放大
音频信号放大
放大电路广泛应用于音频信号的放大 ，如音响设备、麦克风等。通过放大 电路，可以将微弱的音频信号放大， 使其能够被清晰地听到。
音频信号放大的重要性
在音频传输和处理过程中，信号会逐 渐减弱，因此需要放大电路来恢复和 增强信号，以确保音质清晰、无失真 。
电压放大
静态工作点调试
调整偏置电路，使放大器工作 在合适的静态工作点。
稳定性测试
检查放大器是否稳定，无自激 振荡。
优化放大电路的方法
元件选择
选择性能优良、参数合适的元 件。
电路布局
合理布置元件，减小分布参数 影响。
模拟电子技术基础课件第6讲 放大电路的分析方法
二、图解法 应实测特性曲线
1. 静态分析：图解二元方程
uBE VBB iBRb
uCE VCC iC Rc
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
2. 电压放大倍数的分析
uBE VBB uI iBRb 斜率不变
iC
IB IBQ iB
uI
uCE
给定uI
iB
iC
RL'
rbe
Aus
U o U s
U i U s
U o U i
Ri Rs Ri
Au
Ri Rb ∥ rbe rbe Ro Rc
讨论四：基本共射放大电路的静态分析
80
rbb' 200
为什么用 图解法求解 IBQ和UBEQ？
Q
IBQ≈35μA
UBEQ≈0.65V
ICQ IBQ 2.8mA
3. 放大电路的动态分析
放大电路的 交流等效电路
Ro Rc
Ui Ii (Rb rbe ) Ib (Rb rbe )
U o Ic Rc
Au
U o U i
Rc
Rb rbe
Ri
Ui Ii
Rb rbe
阻容耦合共射放大电路的动态分析
Au
U o U i
Ic (Rc ∥ RL ) Ibrbe
Q ''
β↓或 VBB ↓
这可不是 好办法！
• 消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小β，增大VCC。
• 最大不失真输出电压Uom ：比较UCEQ与（ VCC－ UCEQ ）， 取其小者，除以 2 。
4、图解法的特点
放大电路的图解分析法_模拟电子技术应用与任务指导_[共6页]
![放大电路的图解分析法_模拟电子技术应用与任务指导_[共6页]](https://img.taocdn.com/s3/m/765497e45a8102d277a22f0c.png)
第2章 半导体三极管及基本放大电路– 45 –的变化，因此，晶体三极管导通后输入特性具有恒压特性，所以晶体三极管的输入电流近似等于 CC BE(on)5BQ 3B 12V 0.7V 310A 30μA 37010ΩV U I R ---=⨯=⨯≈≈ 式中，U BE(on)为晶体三极管的导通电压，硅管的导通电压约为0.7V 。
② 假定晶体三极管工作在放大状态下，此时5C B 100310A 3mA I βI -=⨯⨯=≈ ③ 由V CC 和R C 组成的输出回路可求得 33CE CC C C 12V 310A 210Ω6V V V I R -=-=-⨯⨯⨯=对上述结果进行分析：V CC 使发射结正向导通；V CE 大于0.3V ，使集电结反向偏置，满足了放大状态的工作条件。
例2.6 若例2.5中的R C 为3.95k Ω，则33CE CC C 12V 310A 3.9510Ω0.15V V V I R -=-=-⨯⨯⨯=C此时，V CC 使发射结正向导通；V CE 小于0.3V ，集电结正向偏置，满足了饱和状态的工作条件。
2.3.2 放大电路的图解分析法以晶体三极管输入、输出特性曲线和外部电路所确定的负载线为基础，通过作图来分析放大电路的工作状态的方法称为图解分析法。
图解分析法既可分析电路的静态工作情况，又可分析电路的动态工作情况。
在放大电路中，由于各电压、电流的瞬时值是交、直流叠加的，因此在用图解分析法分析放大电路时，还应将两者区别处理，即静态分析时，分析直流通路；动态分析时，分析交流通路。
而且图解分析的前提是已知晶体三极管的输入/输出特性曲线。
1．静态分析共射极基本放大电路的直流通路如图2.23（a ）所示。
（1）输入回路根据放大电路的直流通路，列出输入回路（基极回路）的电压方程，即U BE = V CC −I B R b （2.36）在晶体三极管输入特性曲线坐标系中，可作出满足式（2.36）关系的直线KP ，称为输入回路直流负载线，其截点分别为P 点坐标：令I B = 0，U BE = V CC ， P 点（V CC ，0）K 点坐标：令U BE = 0，I B = V CC /R b ，K 点（0，V CC /R b ）（2.37） 相应的斜率为−1/R b ，如图2.23（b ）所示。
模拟电子技术基础第6讲《模拟电子技术基础》3233共射极放大电路及图解分析法-文档资料
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
放大电路分析方法
放大电路分析方法放大电路是一种用于提高信号幅度的电路，广泛应用于各种电子设备中。
对于放大电路的分析，有许多不同的方法可供选择。
本文将介绍放大电路的几种常用分析方法，并重点讨论小信号模型法和大信号模型法。
一、小信号模型法小信号模型法是一种基于线性近似的方法，适用于分析非线性电路以及在其中一工作点附近的放大电路。
该方法的基本思想是将非线性电路视为线性电路的叠加，通过线性电路的分析求解非线性电路的行为。
以下是使用小信号模型法进行分析时需要遵循的步骤：1.选取工作点：首先，需要确定放大电路的工作点。
这通常涉及使用直流偏置电路来确定电路的直流工作条件。
2.建立小信号模型：其次，需要将放大电路线性化为小信号模型。
这涉及将非线性的器件（如晶体管）进行局部分析，并简化为线性等效电路。
3.求解等效电路：然后，需要对等效电路进行分析。
这通常涉及使用网络理论和线性系统的分析技巧来求解电路的响应。
4.评估放大性能：最后，需要根据等效电路的分析结果评估放大电路的性能。
这通常涉及计算增益、输入阻抗、输出阻抗等指标。
小信号模型法的优点是可以提供对放大电路行为的定量分析。
然而，由于其基于线性近似，只适用于工作点附近的小信号分析。
二、大信号模型法大信号模型法是一种基于非线性分析的方法，适用于分析工作点偏离很远的放大电路，或者涉及大信号激励的情况。
该方法的基本思想是直接分析非线性放大电路的行为，忽略器件的非线性特性。
以下是使用大信号模型法进行分析时需要遵循的步骤：1.建立非线性模型：首先，需要建立器件的非线性模型。
这可以通过等效电路、传输特性等方式实现。
2.求解非线性方程：其次，需要根据非线性模型和电路拓扑关系，建立非线性方程。
这通常涉及使用基本的电路分析技巧，如基尔霍夫定律。
3.进行数值模拟：然后，可以使用数值模拟工具，如SPICE软件，来求解非线性方程。
这可以提供对电路行为的详细分析。
4.评估放大性能：最后，可以根据数值模拟结果评估放大电路的性能。
放大电路的分析方法
3.3 放大电路的分析方法
3.3.1 图解法 3.3.2 估算法
3.3 放大电路的分析方法
通常采用图解法和估算法对放大电路的基本性能进行分析。 3.3.1 图解法 图解法：利用晶体管特性曲线，通过作图分析放大器性能。 一、用图解法分析静态工作点 1.直流负载线
图3.3.1 放大器的输出回
由直流通路得 VCE 和 I C 关系的方程为
所以输出电压的幅值 Vom VCEmax VCEQ 若输入信号的幅值 为 Vim ，则放大器的电压放大倍数 Av
Av
Vom Vim
三、静态工作点与波形失真的图解
1．饱和失真 如果静态工作点接近于QA ，
在输入信号的正半周，管子将进入 饱和区，输出电压vce波形负半周被
部分削除，产生“饱和失真”。 2．截止失真
VCE=VG - ICRC
（3.3.1）
根据式3.3.1在图3.3.2晶体管输出特性曲线族上作直线
1
MN ，斜率是 Rc 。由于Rc是直流负载电阻，所以直线MN
称为直流负载线。
图3.3.2 静态工作点的图解分析
2.静态工作点的图解分析 如图 3.3.2 所示，若给定IBQ IB4 ，则曲线 IBQ IB4 与直线 MN 的交点Q ，即为静态工作点。过Q 点分别作横 轴 是 置和一也纵组不轴曲同的线，垂，所线所对得以应对，的V应对CE的应Q 不、VIC同CEQQ 的、也IC不IQB同。Q 。由，于静晶态体 工管作输点Q出特的性位
2. 放大器的输入电阻ri和输出电阻ro （1）输入电阻ri
图3.3.8放大器的交流通路 输进入去电的阻交流ri：等从效放电大阻器。输r入i 端vi看ii 从图中可以看出， ri Rb // rbe
一般 Rb rbe ，所以 ri rbe
3.3.1 图解法 3.3.2 估算法
3.3 放大电路的分析方法
通常采用图解法和估算法对放大电路的基本性能进行分析。 3.3.1 图解法 图解法：利用晶体管特性曲线，通过作图分析放大器性能。 一、用图解法分析静态工作点 1.直流负载线
图3.3.1 放大器的输出回
由直流通路得 VCE 和 I C 关系的方程为
所以输出电压的幅值 Vom VCEmax VCEQ 若输入信号的幅值 为 Vim ，则放大器的电压放大倍数 Av
Av
Vom Vim
三、静态工作点与波形失真的图解
1．饱和失真 如果静态工作点接近于QA ，
在输入信号的正半周，管子将进入 饱和区，输出电压vce波形负半周被
部分削除，产生“饱和失真”。 2．截止失真
VCE=VG - ICRC
（3.3.1）
根据式3.3.1在图3.3.2晶体管输出特性曲线族上作直线
1
MN ，斜率是 Rc 。由于Rc是直流负载电阻，所以直线MN
称为直流负载线。
图3.3.2 静态工作点的图解分析
2.静态工作点的图解分析 如图 3.3.2 所示，若给定IBQ IB4 ，则曲线 IBQ IB4 与直线 MN 的交点Q ，即为静态工作点。过Q 点分别作横 轴 是 置和一也纵组不轴曲同的线，垂，所线所对得以应对，的V应对CE的应Q 不、VIC同CEQQ 的、也IC不IQB同。Q 。由，于静晶态体 工管作输点Q出特的性位
2. 放大器的输入电阻ri和输出电阻ro （1）输入电阻ri
图3.3.8放大器的交流通路 输进入去电的阻交流ri：等从效放电大阻器。输r入i 端vi看ii 从图中可以看出， ri Rb // rbe
一般 Rb rbe ，所以 ri rbe
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Ui Ii (Rb rbe ) Ib (Rb rbe )
Uo IcRc
Au
U o U i
Rc
Rb rbe
Ri
Ui Ii
Rb rbe
阻容耦合共射放大电路的动态分析
Au
U o U i
Ic (Rc ∥ RL ) Ibrbe
RL'
rbe
Aus
U o U s
U i U s
U o U i
2. 交流通路：①大容量电容相当于短路； ②直流电源相当于短路（内阻为0）。
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
I
B
＝VBB－U
Q
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQRc
VBB越大，
UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 的误差越小。
列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件， 令ICQ＝βIBQ，可估算出静态工作点。
讨论三
已知ICQ＝2mA，UCES＝ 0.7V。
1. 在空载情况下，当输 入信号增大时，电路首先出 现饱和失真还是截止失真？ 若带负载的情况下呢？
2. 空载和带载两种情况下Uom分别为多少？ 3. 在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而 带上负载后这种失真消除？
三、等效电路法
输入回路等效为 恒压源
直流负载线和交流负载线
B
I CQ RL'
Uom=?Q点在什么位置Uom最大？
交流负载线应过Q点，且 斜率决定于（Rc∥RL）
讨论二
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪 个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？
Au
uO uI
uO与uI反相，Au符号为“－”。
3. 失真分析
• 截止失真
Q'
t
截止失真是在输入回路首先产生失真！
消除方法：增大VBB，即向上平移输入回路负载线。
减小Rb能消除截止失真吗？
饱和失真
饱和失真产生于晶体管的输出回路！
消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
Q'''
Rb↑或
β↓或
Q ''
VBB ↓
第六讲 放大电路的分析方法
第六讲 放大电路的分析方法
一、放大电路的直流通路和交流通路 二、图解法 三、等效电路法
一、放大电路的直流通路和交流通路
通常，放大电路中直流电源的作用和交流信号的 作用共存，这使得电路的分析复杂化。为简化分析， 将它们分开作用，引入直流通路和交流通路的概念。
1. 直流通路：① Us=0，保留Rs；②电容开路； ③电感相当于短路（线圈电阻近似为0）。
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路
直流通路
I
＝VCC－U
BQ
Rb
BEQ
ICQ IBQ
U CEQ VCC ICQRc
当VCC>>UBEQ时，IBQ 已知：VCC＝12V，
VCC Rb
Rb＝600kΩ，
Rc＝3kΩ ，
β
＝100。
Q
＝？
讨论一
画出图示电路的直流通路和交流通路。
将uS短路，即为直流通路。
讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析
80，rbe 1k
Au
(Rc ∥ RL )
rbe
120
Aus
U o U s
U U
i s
U o U i
Ri Rs Ri
(Rc ∥ RL )
rbe
60
Ri Rb ∥ rbe 1k
Ro Rc 3k
清华大学 华成英 hchya@
rbe
rbb'
(1
)
UT I EQ
952
Au
(Rc ∥ RL )
Rb rbe
11
Ri Rb rbe 11k
Ro Rc 3k
讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析
80，rbe 1k
为什么可 忽略？
IBQ
VCC
U BEQ Rb
20μA
ICQ IBQ 1.6mA
UCEQ VCC ICQRc 7.2V
UIbce
h11Ib h21Ib
h12U ce h22U ce
无量纲
电导
交流等效模型（按式子画模型）
h参数的物理意义
h11
uBE iB
UCE
rbe
b-e间的 动态电阻
h12
uBE uCE
IB
内反馈 系数
h21
iC iB
UCE
电流放大系数
h22
iC uCE
iB
1 rce
c-e间的电导
分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？
Ri Rs Ri
Au
Ri Rb ∥rbe rbe Ro Rc
讨论四：基本共射放大电路的静态分析
80
rbb' 200
为什么用 图解法求解 IBQ和UBEQ？
Q
IBQ≈35μA
UBEQ≈0.65V
ICQ IBQ 2.8mA
UCEQ VCC ICQRc 3.8V
讨论四：基本共射放大电路的动态分析
简化的h参数等效电路－交流等效模型
基区体电阻 发射结电阻
发射区体电阻 数值小可忽略
利用PN结的电流方程可求得
rbe
U be Ib
rbb'
rb'e
rbb'
(1 ) UT
I EQ
查阅手册
由IEQ算出
在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！
3. 放大电路的动态分析
放大电路的 交流等效电路
Ro Rc
二、图解法 应实测特性曲线
1. 静态分析：图解二元方程
uBE VBB iBRb
uCE VCC iCRc
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
UCEQ
2. 电压放大倍数的分析
uBE VBB uI iBRb 斜率不变
iC
IB IBQ iB
uI
uCE
给定uI
iB
iC
uCE (uO )
这可不是 好办法！
• 消除方法：增大Rb，减小VBB，减小Rc，减小β，增大VCC。
• 最大不失真输出电压Uom ：比较UCEQ与（ VCC－ UCEQ ）， 取其小者，除以 2 。
4、图解法的特点
• 形象直观； • 适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出
电压的分析； • 能够用于大信号分析； • 不易准确求解； • 不能求解输入电阻、输出电阻、频带等参数。
• 半利导用体线器性件元的件非建线立性模特型性，使来放描大述电非路线的性分器IBQ析件＝复的VB杂特B－R化性Ub 。。BEQ
1. 直流模型：适于Q点的分析
ICQ IBQ
输出回路等效为电流控制的电流源
U CEQ VCC ICQRc
理想二极管
利用估算法求解静态工作点，实质上利用了直流模型。
2. 晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
• 在交流通路中可将晶体管看成 为一个二端口网络，输入回路、 输出回路各为一个端口。
uBE f (iB，uCE ) iC f (iB，uCE )
在低频、小信号作用下的关系式
duBE
uBE iB
UCE
diB
uBE uCE
IB duCE
diC
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
iC iB
UCE
diB
iC uCE
IB duCE
电阻
无量纲