放大电路的静态分析

+
U CC IBRB U BE IERE
I B R B U BE (1 β )I B R E
U+BE–TU–CE
IE
IB
U CC U BE RB (1 β )RE
IC β IB
由KVL可得：U C E U C C I C R C I E R E
由例1、例2可知，当电路不同时，计算静态 值的公式也不同。
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对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB RC C1
RS
短路
es+–
C2 对地短路
短路 + RL uO –
XC 0，C 可看作 短路。直流电源对 交流可看作短路。
交流通路
用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。
+
RS
es+ –
ui –
RB
+ RC RL uO
–
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用直流通路确定静态值
1) 直流通路估算 IB
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
由 K VL : U CC IBRB U BE
IB
U CC U BE RB
当UBE<< UCC时，
IB
U CC RB
2) 由直流通路估算UCE、IC
根据电流放大作用 I C I B I C E O β I B β I B 由 K VL : U CC ICRC U CE U CE U CC ICRC
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例1：用估算法计算静态工作点。
已知：UCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。+UCC
放大电路的静态分析
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学习目标
1. 会阐述单管共射放大电路的工作原理 2. 会画放大电路的直流通路 3. 会运用估算方法计算静态工作点 4. 会分析静态工作点的图解方法
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1. 放大的概念
至少一路直流
VCC
电源供电
放大的对象：变化量 放大的本质：能量的控制 放大的特征：电压放大或电流放大
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例：画出下图放大电路的直流通路
输入交流信号置零，电容C断开
+UCC
+UCC
断开 RB
C1 +
RS +
+ ui 置零
es –
–
RC +C2 断开
iBiC + + T uCE + uB–E – RL uo
iE
–
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
IE
直流通路
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB ，UBE ）（IC ， UCE )
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本章习题
P.88 15.2.5，15.2.6
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直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路， 用来计算静态工作点。
交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路， 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。
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放大电路的分析方法
放大 电路 分析
静态分析
直流通路
估算法 图解法
动态分析
交流通路
微变等效电路法
图解法
——静态工作点Q：IB、 UBE 、 IC、UCE 。 分析方法：估算法、图解法。 分析对象：各极电压电流的直流分量。 所用电路：放大电路的直流通路。 设置Q点的目的：
使放大电路不失真的放大输出信号
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直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同； 电容足够大，对交流短路，直流开路； 交直流所走通路不同
iB
UBE
IB
t
t
IC
UCE
t
t
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结论：
1）无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定
的电压和电流:IB、UBE和IC、UCE 。
IB
IC
IB
Q
IC
Q
UBE
UBE
UCE
UCE
(IB、UBE)和(IC、UCE)分别对应于输入、输 出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
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t
t
iC=IC+ic
t
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结论：
2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了
一个交流量，但方向始终不变。
iC 集电极电流
直流分量 交流分量
iC
iC
+
ic t
IC
t
t
静态分析
动态分析
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结论：
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UCE =UCC–ICRC
I C f (U CE ) I B 常 数 IC/mA
UCC RC
由IB确定的那 条输出特性与
直流负载线的 交点就是Q点
ICQ
Q
UCEQ UCC 直流负载线
I B U CC U BE RB
UCE /V
tan 1
RC
直流负载线斜率
+UCC
RB C1
+ + ui –
RC iB iC
+C2 ++
u+B–E
T
uCE –
uo
输入信号作用下的电压、 电流，称为交流分量
iE
– uCE=UCE+uce uo = uce
无 有uC输E =入U信CC号－(uiiC=≠R0C)时:
iC
uCE
uo
ui
uBE
iB
t
t
UBE
IB
？ IC
UCE
t uBE = UBE+ui iB=IB+ib
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用图解法确定静态值
用作图的方法确定静态值
优点：
+UCC
能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路 的影响。
步骤：
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
1. 用估算法确定IB
2. 由输出特性确定IC 和UCC
UCE =UCC–ICRC
I C f (U CE ) I B 常 数
ui t
uo t
3) 输出电压与输入电压在相位上相差180°,即 共发射极电路具有反相作用。
4) 若静态工作点合适，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。
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4、放大电路的静态分析方法
静态：无信号输入（ui =0）时的工作状态。 静态分析：确定放大电路的静态值。
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2 共射放大电路的电压放大作用
RB C1
+ + ui –
RC
+C2
+UCC 电源UCC单独作用下的 静态值，称直流分量
iB iC + +
u+B–E
T
uCE –
uo
uo = 0 uBE = UBE
iE
–
uCE = UCE
无输入信号(ui = 0)时:
iC
uCE
uBE
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
RB1
C1
+
+
RS
eS–+
ui –
IC
+UCC
RC IB
+C2
+
RE
RL uo
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+BE–TU–CE
RE IE
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例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC 由KVL可得：
RB
RC IB IC
解： I B
U CC RB
12 300
0.04 m
A
RB
I C I B 3 7 .5 0 .0 4 1 .5 m A
RC
IB IC + U+B–ETU–CE
U CE U CC ICRC 12 1.5 4 6V
注意：电路中IB 和 IC 的数量级不同
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