放大电路分析Q点计算共15页文档
放大电路分析与计算
分压偏置式
静态工作点的设置问题见教材44页
静态工作点是保证三极管正常 工作的条件。
静态工作点设置不当，容易引起 失真。表现为饱和失真和截止失真。
静态工作点越大，噪声越大。
静态工作点的稳定见教材44页
• 温度T增加——放大倍数增加——IC增加
静态工作点稳定原理1见教材45页 T↑-IC ↑ -IE ↑ -IERE ↑ -UBE↓-IB ↓ -IC ↓
输入阻抗的特点
• 放大器的输入阻抗是前一级放大器或信 号源电路的负责，当负载阻抗大时，要求 前级放大器输出的信号电流就小，这样对 前级放大器的负载就轻。
• 当放大器输入阻抗比较大时，只要有比 较小的前级输入信号电流，放大器就能正 常工作。
输出电阻
输出电阻的特点
在多级放大器电路系统中，前一级放大 器是后一级放大器的信号源，放大器的输 出阻抗就是信号源电路的内阻，信号源的 内阻小，说明可以输出更大的信号电流。
放大电路的分析与计算
放大电路分析和步骤
一、判断三极管构成的组态
共发射极放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路
二、分析放大器电路的直流电路
直流工作电压如何加到三极管各个电极上，即通过什么电路加 到集电极、基极和发射极上；
三、分析放大器电路的交流电路
（1）交流信号的传输线路分析； （2）信号在传输过程中经受了哪些处理环节，如放大、衰减等。
静态工作点稳定原理2 T↑-IC ↑ -UCE ↓-IB ↓ -IC ↓
四、分析电路中各元器件的作用
放大电路判断原则
一、是否满足发射结正偏、集电结反偏 （1）电源极性与NPN、PNP管是否匹配 （2）是否有静态电流通路：基极－发射极
电工15基本放大电路
uce
ube rbe
-
-
ib
uce
-
E
晶体管的B、E之间 可用rbe等效代替。
E 晶体管的C、E之间可用一
受控电流源ic=ib等效代替。
2. 放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。
ii B ib
+
R+S eS-
ui -
RB
ic C
小适当的基极电流。
15.1 基本放大电路的组成
15.1.2 基本放大电路各元件作用
集电极电源EC --为
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
电路提供能量。并保
证集电结反偏。
+
EC –
集电极电阻RC--将 变化的电流转变为
线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，
在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近 似代替。
微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路
电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
15.3.1 微变等效电路法
1. 晶体管的微变等效电路
晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
由IB确定的那 条输出特性与
直流负载线的
RC
交点就是Q点
ICQ
O
Q
UCEQ
UCC
IB
UCCUBE RB
电路q值的计算
电路q值的计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电路的Q值是指品质因数(Quality Factor)。
品质因数是电路的一个重要参数，衡量了电路在特定频率下的能量储存和损耗比例。
在电路领域，Q值通常用来描述电路的频率选择性，也就是电路在特定频率下的性能表现。
Q值越高，表示电路在特定频率下的能量储存越高，损耗越小，频率选择性越好。
Q值的计算方法有很多种，不同类型的电路具有不同的计算方式。
下面将会介绍几种常见电路的Q值计算方法。
1. 电感电路的Q值计算对于串联电感电路，其Q值可以通过下式计算得出：Q = ωL/RQ为品质因数，ω为电路的角频率，L为电感的电感值，R为电路的电阻值。
4. 电路中的Q值应用Q值在电路设计和分析中有着重要的作用，可以帮助工程师评估电路的性能，优化电路设计，提高电路的工作效率和稳定性。
高Q值的电路通常具有较好的频率选择性，能够减少损耗，提高信号传输质量。
第二篇示例：电路的Q值是一个非常重要的参数，它主要用来描述电路的品质因数，即电路在特定频率下的能量损耗情况。
Q值越高，代表电路的能量损耗越小，品质因数越好。
在电子工程领域中，Q值的计算是非常重要的工作，它能够帮助工程师们设计出更加优秀的电路系统。
Q值的计算通常涉及到电路的电阻、电容和电感等元件的参数，其中最常见的是针对谐振电路的计算。
谐振电路是一种能够在特定频率下产生共振的电路，它是许多电子设备中的重要组成部分。
在谐振电路中，Q值可以通过以下公式来计算：Q = ωL/RQ代表电路的品质因数，ω是电路的角频率，L是电路的电感，R 是电路的电阻。
通过这个公式，可以很容易地计算出谐振电路的Q值，从而评估电路的品质因数。
在实际的工程应用中，工程师们通常会根据设计要求和实际情况来选择合适的元件参数，从而优化电路系统的性能。
除了在谐振电路中，Q值的计算在其他类型的电路中也具有重要意义。
在滤波电路中，Q值可以帮助工程师们评估电路的频率选择性能；在放大电路中，Q值可以帮助工程师们评估电路的稳定性和功耗情况。
图解法分析放大电路
RC
①斜 率为-1/R'L 。 （ R'L= RL∥Rc ）
直流负载线 Q IB
②经过Q点。
注意：
VCC
（1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。
iCE
（2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。
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4．非线性失真与Q的关系 （1）合适的静态工作点 iC ib
可输出 的最大 不失真 信号
uo比ui幅度放大且相位相反
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结论：（1）放大电路中的信号是交
直流共存，可表示成：
ui
t
uBE UBE ube
uBE
iB IB ib
iB
t
iC IC ic
t
uCE UCE uce
iC
虽然交流量可正负变化，但瞬时量方
t
向始终不变
uCE
（2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大了，
uCE uo
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（2）Q点过低→信号进入截止区
iC
信号波形
uCE
uo
称为截止失真
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（3）Q点过高→信号进入饱和区
iC
信号波形
称为饱和失真
uCE
uo
截止失真和饱和失真 统称“非线性失真”
动画演示——放大器的饱和与截止失真 第11页/共15页
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考考你!
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交流量ic和uce有如下关系： uce=-ic（RC//RL）= -ic RL 或ic=（-1/ RL） uce
即：交流负载线的斜率为： 1
RL
交流负载线的作法： ①斜 率为-1/R'L 。（ R'L= RL∥Rc ） ②经过Q点。
电路基础与集成电子技术-5.3 放大电路静态工作点的计算求解法.ppt
V CC
V CC
R cRc
VTVT R Re e
RL Uo
第5章 基本放大电路
2010.02
例5.b：试画出图中电路的直流通路和交流通路。
Rb1
C1 +
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
Rb1Rb1Rb1
C1 +
Rc RcRc V CC
+ C2
VTVTVT
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
(a) 采用增强型管
(b) 采用耗尽型管
图 场效应管放大电路的分压偏置
第5章 基本放大电路
2010.02
自给偏压共源组态场效应管放大电路如图所示，电路 中应只能用耗尽型MOSFET。
容量足够大。试计算静态工作点，并讨论晶体管的工作状态。
R b1
C1 +
.
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
RL
R e1
.
Uo
R e2 +
Ce
图5.3.6 例5.4电路图
解：
因只有一个上偏置电阻，无须 用戴文宁定理进行变换，可写出
I BQ
V 'CC UBE
R 'b (1 )Re
14共集放大电路的Q点的分析
VT
+
构成放大电路必须保证三极 管处于放大状态，即发射结正偏 ，集电结反偏；保证输入信号可 以加到三极管的输入回路，同时 经三极管放大的信号，可以输送 到负载上去。
基本放大电路的组成包括： 1。三极管 2。偏置电阻 3。负载电阻 4。耦合电容 5。直流电源
i
R b2
ReΒιβλιοθήκη RL Uo Ce
V CC
Ui Re RL Uo
图02.02.21 共集组态放大电路
静态工作点的计算原则与共射组态放大电路一样，先 画出直流通路。
V CC
V CC
R b1
C1
+
R b1
VT C e
+
U
RL Uo
VT
Re
i
Re
基极电流：
IB
VCC U BE Rb (1 ) Re
R b1
C1
+
Rc
+
C2
U
VT
+
i
R b2
Re
RL
Uo
Ce
直流电源VCC：向基本放大电路提供工作电流，以及在三极管的控 制之下向负载输送转换成的信号能量。
3.1.2.3 直流通道和交流通道
即能通过直流的通道。从C、B、E向外 看，有直流负载电阻， Rc 、 Re 、 Rb1、 Rb1 。 若直流电源内阻为零，交流电流流过直 直流通道 流电源时，没有压降。设C1、 C2 足够大，对 能通过交流的电路通道。如从C、 信号而言，其上的交流压降近似为零。在交 B、E向外看，有等效的交流负载电阻， 流通道中，可将直流电源和耦合电容短路。 交流通道 Rc//RL和偏置电阻Rb1、 Rb2 。
放大电路分析Q点的计算
放大电路基础（Q点的分析）
四川工程职业技术学院 电子信息教研室
2019/1/11
------ 可得 直流负载线 截距
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电子技术基础 放大电路分析一
三、 Q点与非线性失真的关系
Q点的位置 直接影响 负载线上的波形。 静态工作点Q设置得不合适，会对放大电 路的性能造成影响。若Q点偏高，当ib按正弦规 律变化时，Q'进入饱和区，造成ic和uce的波形 与ib（或ui）的波形不一致，输出电压u0（即 uce）的负半周出现平顶畸变，称为饱和失真； 若Q点偏低，则Q"进入截止区，输出电压uo的 正半周出现平顶畸变，称为截止失真。饱和失 真和截止失真统称为非线性失真。
2019/1/11 电子技术基础 放大电路分析一
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由UCE=UCC－ICRC所决定的直流负载线 两者的交点Q就是静态工作点
UCC RC ICQ
IC/mA
直流负载线
Q
Q点合 适吗？
Q点这里和这 里还合适吗
0
UCEQ
UCC U /V CE
令 IC = 0， VCE = VCC 令 VCE = 0， IC = VCC / RC
1 放大器的两种状态（直流通路与交流通路） 2 静态分析（求Q点） 3 Q点与非线性失真的关系 4 电路参数的变化对Q点的影响
2019/1/11
电子技术基础 放大电路分析一
3
一、放大电路的两种状态: 放大器存在 两种状态:
放大电路分析方法
i 1 u I 1 U
ce
R＇ ce
CQ
R＇ CEQ
L
L
这么在输出回路特征曲线中经过Q点和所作旳一 条斜率为－1/ (RC// RL)旳直线就为交流负载线。
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交流负载线旳作法
过Q点作一条直线，与横 坐标交点为
（UCEQ+ICQRL’，0），
该直线即为交流负载线， 斜率为： 1
R L
iC
V CC R C
直流 负载线
UCE
VCC
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b)、交流负载线
交流通路下负载旳VAR关系曲线。
ic
uce
uo
ui
RB
RC RL
ic 1
uce
RL
交流通路
其中： RL RL // RC
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该直线具有两个特征：
①当μi=0时，BJT旳ic应为ICQ , uce应为UCEQ ，即该
直线肯定经过Q点；
②动态条件下ic对uce旳斜率为-1/RL’，满足关系式
显然方程(1)为一直线方程， 称为输入负载线；方程(2)为 指数曲线。
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应用一样措施在输出回路能够写出回路方程为：
VCC- IC RC = UCE 在放大回路中可测量出iC/uCE座标系中在不同IB下旳 关系曲线, 上述直线方程与输出关系曲线在IB = IBQ时
旳交点值即为ICQ、UCEQ。
上述直线方程相应旳直 线即为输出负载线，也 称直流负载线。
混合参数。。 等效模型图如下：
以上所得电路就是把 BJT线性化后旳线性模 型。在分析计算时， 能够利用这个模型来 替代BJT，从而,能够 把BJT看成线性电路来 处理，使非线性复杂 电路旳计算得以处理。
放大电路分析方法、图解法分析放大电路
放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路放⼤电路分析⽅法、图解法分析放⼤电路⼀、本⽂介绍的定义⼆、放⼤电路分析⽅法三、图解法⼀、本⽂介绍的定义放⼤电路分析、图解法、微变等效电路法、静态分析、动态分析、直流通路、交流通路、单管共射放⼤电路的直流和交流通路、静态⼯作点、图解法分析静态、直流负载线、交流负载线、电压放⼤倍数公式、交直流并存状态、电压放⼤作⽤、倒相作⽤、⾮线性失真、截⽌失真、饱和失真、最⼤输出幅度、电路参数对静态⼯作点的影响、⼆、放⼤电路分析⽅法放⼤电路分析：放⼤电路主要器件如双极型三极管、场效应管，特性曲线是⾮线性的，对放⼤电路定量分析，需要处理⾮线性问题，常⽤⽅法，图解法和微变等效电路法。
图解法：在放⼤管特性曲线上⽤作图的⽅法对放⼤电路求解。
微变等效电路法：将⾮线性问题转化成线性问题，也就是，在较⼩变化范围内，近似认为特性曲线是线性的，导出放⼤器件等效电路和微变等效参数，利⽤线性电路适⽤的定律定理对放⼤电路求解。
静态分析：讨论对象是直流成分，分析未加输⼊信号时，电路中各处的直流电压、直流电流。
动态分析：讨论对象是交流成分，加上交流输⼊信号，估算动态技术指标，电压放⼤倍数、输⼊电阻、输出电阻、通频带、最⼤输出功率。
直流通路：电容所在路视为开路；电感所在路视为短路。
交流通路：电容容抗为1/(wC)，电容值⾜够⼤，电容所在路视为短路；电感感抗为wL；理想直流电压源Vcc视为短路(因为电压恒定不变)；理想电流源，视为开路(因为电流变化量为0) 。
单管共射放⼤电路的直流和交流通路：如下图，直流通路，将隔直电容开路；交流通路，将隔直电容短路，直流电源Vcc短路。
静态⼯作点：三极管基极回路和集电极回路存在着直流电流和直流电压，这些电流电压在三极管输⼊输出特性曲线上对应⼀个点，称为静态⼯作点，静态⼯作点的基极电流Ibq、基极与发射极之间的电压Ubeq、集电极电流Icq、集电极与发射极电压Uceq。
三、图解法图解法分析静态：⽤作图的⽅法分析放⼤电路静态⼯作点。
三极管电路q值计算
三极管电路q值计算三极管是一种广泛应用于电子电路中的电子元件，其特点是具有放大电流的功能。
在三极管电路中，q值是一个重要的参数，它用来描述三极管的放大能力。
本文将从三极管的基本原理、q值的定义和计算方法以及q值对电路性能的影响等方面进行详细介绍。
一、三极管的基本原理三极管是由两个PN结组成的半导体器件，通常由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
其中，发射区和集电区是P型半导体，基区是N型半导体。
三极管有两种工作状态：放大状态和截止状态。
在放大状态下，三极管的发射极和基极之间的电流放大倍数称为q值。
二、q值的定义和计算方法q值是指三极管的输出电流与输入电流之比，通常用β表示。
β值越大，表示三极管的放大能力越强。
q值的计算方法是通过测量三极管的输入和输出电流来确定的。
输入电流是指流入基极的电流，输出电流是指从集电极流出的电流。
根据电流放大倍数的定义，q 值可以表示为β=Ic/Ib，其中Ic是集电极电流，Ib是基极电流。
三、q值对电路性能的影响q值是三极管电路性能的重要指标之一，它直接影响到电路的放大倍数和稳定性。
当q值较大时，三极管的放大能力强，可以实现较大的电流放大倍数。
而当q值较小时，电流放大倍数较低。
此外，q 值还与电路的失真程度有关，q值越大，失真程度越小，电路的线性度越好。
四、q值的优化方法在实际电路设计中，为了获得理想的放大效果，可以采取一些优化方法来提高q值。
首先，选择合适的三极管型号和参数，不同型号的三极管具有不同的q值范围，需要根据具体要求进行选择。
其次，合理设计电路拓扑结构，包括电路的偏置电压、电流源等，以提高q值。
此外，还可以通过负反馈控制电路的放大倍数，使其更加稳定和可靠。
五、总结通过对三极管电路中q值的定义、计算方法和影响因素的介绍，我们可以了解到q值对电路性能的重要性。
在实际电路设计中，合理选择三极管型号和参数，优化电路拓扑结构，可以提高电路的放大能力和稳定性。
同时，我们也要注意在使用三极管时，合理控制q 值的范围，避免出现过大或过小的情况，以确保电路的正常工作。
电路q值的计算
电路q值的计算
在电路设计中，Q值（品质因数）是一个重要的参数，它衡量了电路的储能与耗能之间的比例。
对于谐振电路，如RLC（电阻-电感-电容）电路，Q值尤为重要，因为它决定了电路的带宽、选择性和稳定性。
在RLC电路中，Q值可以通过以下公式计算：
Q = ωL/R = 1/(ωCR) = 1/(2πfCR)
其中，ω是角频率，L是电感，R是电阻，C是电容，f是频率。
这个公式显示了Q值与电路元件值以及工作频率的关系。
Q值的大小对电路的性能有显著影响。
高Q值意味着电路具有较高的储能能力和较低的耗能，这使得电路对特定频率的信号具有较高的选择性和放大能力。
例如，在无线电接收机中，高Q值的调谐电路可以有效地从众多频率中选出所需的信号。
然而，过高的Q值也可能导致电路对频率的微小变化过于敏感，从而降低其稳定性。
相反，低Q值意味着电路具有较低的储能能力和较高的耗能。
这使得电路对频率的选择性降低，但稳定性增强。
在某些应用中，如宽带放大器或滤波器，低Q值可能是有益的，因为它允许电路在较宽的频率范围内工作。
因此，在设计电路时，需要根据具体的应用需求和性能目标来选择合适的Q值。
这通常涉及到对电路元件值、工作频率以及外部因素的权衡和优化。
通过仔细调整和优化这些参数，可以实现电路性能的最佳化。
总的来说，Q值是电路设计和分析中一个非常有用的工具。
它提供了对电路储能和耗能特性的深入理解，有助于指导我们在实际应用中做出更好的设计和决策。
共射放大电路q点计算
共射放大电路q点计算
共射放大电路是一种常见的放大电路拓扑结构，通常由晶体管、负载电阻和输入/输出耦合电容组成。
Q点是直流工作点，用于描述
晶体管的偏置状态。
在共射放大电路中，Q点的计算涉及确定晶体
管的工作状态，以确保在输入信号的变化下，晶体管仍能正常放大
信号而不失真。
首先，我们需要考虑晶体管的静态工作特性，包括基极电流和
集电极电压。
通过电路分析和晶体管参数，可以计算出静态工作点
的位置。
Q点的选择要考虑到晶体管的饱和和截止状态，以确保在
输入信号范围内，晶体管都能正常工作。
另外，Q点的选择也需要考虑到负载电阻和电源电压，以确保
在Q点处，晶体管的工作状态能够使得输出信号获得最大的线性放
大范围，从而避免失真和截止失真。
在计算Q点时，还需要考虑温度对晶体管参数的影响，以及电
源波动对Q点的稳定性影响。
综合考虑这些因素，可以通过手工计
算或者使用电路仿真软件来确定共射放大电路的Q点。
总之，共射放大电路Q点的计算涉及多个因素，包括晶体管的静态工作特性、负载电阻、电源电压、温度影响等。
通过综合考虑这些因素，可以确定合适的Q点，以实现稳定、线性的放大功能。