33 图解分析法

• 首先，画出直流通路
IB
+ VBE-
I+C V-CE
直流通路
iC
• 列输入回路方程： VCC
VBE =VCC－IBRRc b
• 列输出回路方程（直流IC负Q 载线）：Q
VCE=VCC－ICRc
VC EQ
IBI斜 QB率V+-BE-R1 c
IC + VCE -
VCC 直vCE流通路
• 在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－IBRb，两 线的交点即是Q点，得到IBQ。
Q
IICCQQ
QQ
Q
Q
斜斜率 - 1
IIBIBQBQQ
Rcc
VCEQ VCEQVCEQVVCCCEQ
VCC vCCEE
3.3
2. 放大电路如图所示。当测得 BJT的VCE 接近VCC的值时，问 管子处于什么工作状态？可能 的故障原因有哪些？
答： 截止状态
共射极放大电路
故障原因可能有：
• Rb支路可能开路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
• C1可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。
• 可否是RC支路短路?为什么?
end
思考与习题
思考题： P.92-3.3.1、 3.3.2 习题： P.142-3.3.5 、 3.3.6 、 3.3.8
ic= iC - ICQ
同时，交令流R负L =载Rc线//R是L 则有交交流流负输载入线为信号时
vQC点E -的V运CE动Q=轨-(迹iC -。ICQ ) RL
iC VCC Rc
ICQ
斜率
1
Rc// RL
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
VC EQ
VCC vCE
共射极放大电路
过Байду номын сангаас出特ic 性曲线上
的1/RQL点直做线一，v+条该-ce 直斜线率即为为-
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
• 用近似估算法求静态工作点 • 用图解分析法确定静态工作点
3.3.2 动态工作情况分析
• 交流通路及交流负载线 • 输入交流信号时的图解分析 • BJT的三个工作区 • 输出功率和功率三角形
3.3.1 静态工作情况分析
1. 用近似估算法求静态工作点
采用该方法，必须已知三极管的 值。
# 进入失真后,输出波形如何?
iC/mA 饱和区
Q1
放大区
Q
截止区
200uA
160uA 120uA
80uA
iB =40uA Q2 0
vCE/V
iC/mA
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VC EQ t
3.3.2 动态工作情况分析
iC/mA 饱和区
• 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ICRc， 与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。
3.3.2 动态工作情况分析
1. 交流通路及交流负载线
由交流通路得纯交流负载线：
vce= -ic (Rc //RL) 因R为'L交= 流RL负∥载R线c，必过是Q点， 即交v流ce=负vC载E -电VC阻EQ。
截止区特点：iB=0， iC= ICEO 。 当动态工作中进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。
3.3.2 动态工作情况分析
① 波形失真 饱和失真
由于放大电路动态工作时 的工作点到达了三极管的 饱和区Q1 而引起的非线性 失真。
截止失真
由于放大电路动态工作 时的工作点到达了三极 管的截止区Q2 而引起 的非线性失真。
1. 试分析下列问题： （1）增大Rc时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？
（2）增大Rb时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？ （3）减小VCC时，负载线将 如何变化？Q点怎样变化？ （4）减小RL时，负载线将如 何变化？Q点怎样变化？ (自己回答)
共射极放大电路
iC
VCC
VVRCCcCC
RRcc ICQ
4. 可以确定最大不失真输出幅度。
iB/uA
iB/uA
60 40
20 IBQ t
Q` Q Q``
vBE/V vBE/V
iC/mA
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
t
vC E/V
vC E/V
VBEQ t
共射极放大电路
VC EQ t
# 动态工作时， iB、 iC的实际电流方向是否改变，vCE的实 际电压极性是否改变？
根据直流通路可知：
IB
VCC VBE Rb
IC β IB
VCE VCC IC Rc
+ -
直流通路 共射极放大电路
一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。
3.3.1 静态工作情况分析
2. 用图解分析法确定静态工作点 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极
管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
200uA
②放大电路的动态范围
放大电路获得最大的 不失真输出幅度：
• 工作点Q要设置在 输出特性曲线放大区
iC/mA
的中间部位； • 要有合适的交流负 载线
160uA
Q1
放大区
120uA 80uA
Q
iB =40uA
Q2 0
截止区
vCE/V
iC/mA 交流负载线
Q`
60uA
Q
40uA
ICQ
Q`` 20uA
3.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区与Q点的确定
iC/mA 饱和区
Q1
放大区
Q
截止区
200uA
160uA 120uA 80uA
iB =40uA Q2 0
vCE/V
饱和区特点： iC不再随iB的增加而线性增加，即 iC iB 此时 iB iC vCE= VCES ，典型值为0.3V 。
交流负载线。
即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ 交流通路
3.3.2 动态工作情况分析
2. 输入交流信号 时的图解分析
通过图解分析，可得如下结论：
1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；
t
vC E/V
vC E/V
VC EQ t
3.3.2 动态工作情况分析
4. 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
Vom 2
Iom 2
1 2
Vom
I
om
在输出特性曲线上，正 好是三角形ABQ的面积，这 一三角形称为功率三角形。
（思考题）
要想PO大，就要使功率三角形的 功率三角形 面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。