放大电路分析方法交直流通道图解法

其中： ic 与 uce 反相（见 放大电路波形分析）
交流通路
RL // RC RL
iC 和 uCE是全量，与交流量ic和uce有如下关系
ic iC uce uCE
iC 1 所以： uCE RL
1 - 的直线。 即：交流信号的ic和uce的变化沿着斜率为： RL
这条斜率的直线过Q点，称为交流负载线（即动态信号遵循的负 载线，用来描述动态信号的变化状态） ——尽管交流信号正负间切换，但它总有为0的时候（即Q点）。
图 2.2.1
T
此外uCE = VCC - iCRc 可转换方程为 iC= VCC/Rc - uCE/Rc
基本共射放大电路
思考：若考虑负载RL呢？
若考虑RL负载情况，则外 电路（全量）回路方程为
uCE VCC / - iC RC /
RL VCC - iC ( RL // RC ) RC RL
当 iC 0 时，uCE VCC / 当 uCE 0 时，iC VCC / RC /
此外 uCE VCC / - iC RC / 可转换方程为
iC VCC / RC / - uCE RC /
T
输出回路
iC 0，uCE VCC uCE VCC 0，iC Rc
2. 动态工作情况图解分析
iB
60 40
20 0
iB / µ A
Q
ຫໍສະໝຸດ Baidu
iB
uBE/V t
0 0
0.68 0.7 0.72
uBE
uBE/V UBE
t
iC / mA iC / mA
4
交流负载线
80 60
IC
Q
iC 2
Q
IB = 4 0 µA
20 直流负载线
0
t
0 0
0
4.5
uCE
6
7.5
9
12 uCE/V
1 RC // RL 交流负载线斜率为： R ，其中 RL L
iC / mA
交流负载线
静态工作点
Q
O
IB
uCE /V
事实上，上图是阻容耦合并且接联负载时对应的情况。 非常重要：对于直接耦合，直流负载线与交流负载线是同一直 线；对于阻容耦合，只有空载情况下直流负载线与交流负载线 才是同一直线。 注：斜率相同+均过Q点=同一直线
对交流信号(输入信号ui)
+VCC RB C1 RC T
C2
置零
交流通路
uo
短路
RL ui
短路
RB
RC RL
P139：分别改正图示各电路中的错误，使它们有可能放大正 弦波信号。要求保留电路原来的共射接法。
2.1(c)、
2.1(d)
(c)将VBB反接；在输入端串联一个电阻或一个电容。 (d)在VBB支路加 Rb；电容 C1极性左边为“+”；在-VCC与集电 极之间加Rc。
Rb 12 - 0.7 ( )mA 40 μA 280 做直流负载线，确定 Q 点 IBQ VCC - U B EQ
T
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
iC /mA
4 3
80 µ A
60 µ A
静态工作点 40 µ A 20 µ A M iB = 0 µ A
P136二、试分析各电路是否能放大正弦交流信号，简 述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图(a)
图(b)
图(c)
(a)不能。直流通路VBB被短路，交流通路输入信号被短路 ——即交直流通路时，输入端的交直流电源互为短路。 (b)能。 (c)不能。做直流通路，IB被ui短路。——即直流被交流信 号源短路。
输出特性
外电路回路方程
Q 输出回路负 载线（直流 负载线）
由静态工作点 Q 确 定的 ICQ、UCEQ 为 静态值。
直流负载线(即外电路回路方程线，用来在图解法中确定Q点): 由直流通路所确定的负载线，斜率-1/Rc
【例】已知图示单管共射放大电路及输出特性曲线，其 中Rb = 280 k，Rc = 3 k ，集电极直流电源 VCC = 12 V， 试用图解法确定静态工作点。 解：首先估算 IBQ
T
基本共射放大电路
2. 用图解法确定输出回路静态值。
方法：静态工作点不仅满足晶体管本身的输出特性曲线， 同时满足外电路（全量）回路方程 uCE = VCC - iCRc ，由 回路方程可确定两个特殊点.
若不考虑负载情况，即无RL
当 iC 0 时，uCE VCC 当 uCE VCC 0 时，iC Rc
R RC // RL 1.5 k L
取 iB = (60 – 20) A = 40 A
则输入、输出特性曲线上有
T
uBE = (0.72 – 0.68) V = 0.04 V
2 1 0
Q
2
4
6
8
10
12
uCE /V
由 Q 点确定静态值为： IBQ = 40 µ A ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V.
二、 电压放大倍数的分析
1. 交流通路的输出回路 输出通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联。
ic uce
ui RB RC RL uo
ic 1 uce RL
图(e)
图(f)
(e)不能。交流通路中，输入信号被电容C1、 C2、VCC短路 (f)不能。交流通路输出始终为零——VCC置零短路。 直流通路——输出始终为VCC
2.3.2 图解法
在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方 法求解放大电路的工作情况。
一、静态工作点的分析
1. 先确定输入回路 IBQ、 UBEQ。（因为UBEQ通常 已知为0.7V，故一般采用估算的方法计算IBQ）
画直流通路的原则
1.电容的容抗为无穷大，视为开路
2.电感线圈的阻值很小，相当短路 3.交流信号源视为短路，若有内阻则保留
例：
对直流信号（只有+VCC） +VCC 直流通道 +VCC RB 开路
RB C1
RC T
C2
RC
开路
阻容耦合共射放大电路
画交流通路的原则
1.直流电源：内阻为零，相当于短路 2.耦合电容（大电容）对交流相当于短路
uCE/V t UCEQ
输出回路工作 情况分析
ΔuO ΔuCE 3. 电压放大倍数 Au ΔuI ΔuBE 【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输 出特性曲线如前面图，RL = 3 k 。
解：由输入特性曲线得IBQ为40A；由已知量画直流负载线，得 到输出特性曲线上的Q点。
确定交流负载线(见图中过Q 求 RL 点红直线)