放大电路的分析方法ppt课件
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《差分放大电路》课件
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要求
电源稳定性测 试:测量差分 放大电路的电 源稳定性,确 保其符合设计
要求
差分放大电路的调试与测试实例
测试目的:验证差分放大电路的性 能和稳定性
测试项目:输入信号、输出信号、 增益、相位、噪声等
添加标题
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测试方法:使用示波器、信号发生 器等仪器进行测试
测试结果分析:根据测试结果,分 析电路的性能和稳定性,找出存在 的问题并解决。
应用案例1:在 数字音频处理 中的应用,提
高音质
应用案例2:在 数字图像处理 中的应用,提 高图像清晰度
应用案例3:在 数字通信中的 应用,提高通
信质量
应用案例4:在 数字信号处理 中的其他应用, 如信号滤波、
信号放大等
差分放大电路在其他领域中的应用案例
音频信号处理:用于音频信号的放大和滤 波
医疗设备:用于医疗设备的信号放大和滤 波
添加标题
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添加标题
差分放大电路的主要特点是具有较 高的共模抑制比和较低的噪声。
差分放大电路的基本结构包括输入 级、中间级和输出级。
差分放大电路的特点
输入信号为 差模信号
具有较高的 共模抑制比
输出信号为 差模信号
具有较高的 增益和带宽
差分放大电路的应用
信号处理:用于处理模拟信号,如 音频、视频等
稳定性优化:通过优化电路参数,提高电路的稳定性,如调整反馈系数、调整电路参数等。
差分放大电路的设计方法
差分放大电路的设计原则
输入阻抗匹配:确保输 入信号不受干扰
输出阻抗匹配:保证输 出信号的稳定性
共模抑制比:提高电路 的抗干扰能力
带宽:满足信号处理需 求
电源稳定性测 试:测量差分 放大电路的电 源稳定性,确 保其符合设计
要求
差分放大电路的调试与测试实例
测试目的:验证差分放大电路的性 能和稳定性
测试项目:输入信号、输出信号、 增益、相位、噪声等
添加标题
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测试方法:使用示波器、信号发生 器等仪器进行测试
测试结果分析:根据测试结果,分 析电路的性能和稳定性,找出存在 的问题并解决。
应用案例1:在 数字音频处理 中的应用,提
高音质
应用案例2:在 数字图像处理 中的应用,提 高图像清晰度
应用案例3:在 数字通信中的 应用,提高通
信质量
应用案例4:在 数字信号处理 中的其他应用, 如信号滤波、
信号放大等
差分放大电路在其他领域中的应用案例
音频信号处理:用于音频信号的放大和滤 波
医疗设备:用于医疗设备的信号放大和滤 波
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差分放大电路的主要特点是具有较 高的共模抑制比和较低的噪声。
差分放大电路的基本结构包括输入 级、中间级和输出级。
差分放大电路的特点
输入信号为 差模信号
具有较高的 共模抑制比
输出信号为 差模信号
具有较高的 增益和带宽
差分放大电路的应用
信号处理:用于处理模拟信号,如 音频、视频等
稳定性优化:通过优化电路参数,提高电路的稳定性,如调整反馈系数、调整电路参数等。
差分放大电路的设计方法
差分放大电路的设计原则
输入阻抗匹配:确保输 入信号不受干扰
输出阻抗匹配:保证输 出信号的稳定性
共模抑制比:提高电路 的抗干扰能力
带宽:满足信号处理需 求
大学知识课件(作为考研考试参考):第06讲 放大电路的分析方法
![大学知识课件(作为考研考试参考):第06讲 放大电路的分析方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f76651b8763231126fdb115d.png)
iC
IB IBQ iB
uI
uCE
给定uI
iB
iC
uCE (uO )
Au
uO uI
uO与uI反相,Au符号为“-”。
Range of Ib
Load line (slope = –1/RB)
Range of UBE (~ constant)
3. 失真分析 Distortion
• 截止失真 cutoff
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
UCE
diB
iC uCE
IB duCE
电阻
无量纲
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
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
Load line
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
IB IBQ iB
uI
uCE
给定uI
iB
iC
uCE (uO )
Au
uO uI
uO与uI反相,Au符号为“-”。
Range of Ib
Load line (slope = –1/RB)
Range of UBE (~ constant)
3. 失真分析 Distortion
• 截止失真 cutoff
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
UCE
diB
iC uCE
IB duCE
电阻
无量纲
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
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
Load line
Q IBQ
输入回路 负载线
ICQ
负载线
Q
IBQ
UBEQ
《放大电路》PPT课件
![《放大电路》PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b9e16a58580216fc700afdc6.png)
N
T UCEQ
uo
(VCC ,0) RC
Q1
Q2
IB
0
M(VCC,U0C) E/V
(3) 改变RC — 直流负载线斜率发生改变
IBQ
RB C1
ui
VCC
RC
ICQ
C2
ICQ
=
VCC
- UCEQ RC
I BQ = VCC
IC/mA
- UBEQ RB
RC2 > RC1
T UCEQ
(VCC
N
,0)
uo RC
+ UBEQ
当输入信号为0时, IBQ、ICQ、 UBEQ、UCEQ称为放大电路的静态工作点Q —Quiescent P oint
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )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。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流通路是在输入信号作用下,交流信号流 经的通路,也就是动态电流流经的通路,用于 研究动态参数。
二、输入电阻Ri
• 放大电路一定要有前级(信号源)为其提供信号 ,那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放 大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越 大,从其前级取得的电流越小,对前级的影响越
小。
US ~
Ii
Ui
Au
Ri
=
Ui Ii
Ii
+
Au
Rs
Ui +
Ri
Us
--
信号源为电压源
Ii
Rs
Ri
Is
(c)
课件:第二章-4-放大电路的分析方法和电流源
![课件:第二章-4-放大电路的分析方法和电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/1974fcc6453610661fd9f43a.png)
iD
I DSS
(1 vGS VGS (off )
)2
[vDS (vGS VGS (off ) ]
式中:IDSS 表示饱和漏极电流。是vGS=0,vDS=|VGS(off)| 时的漏极电流。
VGS(off) 表示夹断电压。是沟道夹断所需的VGS值。
结论:iD和vGS成平方律关系,与BJT的输出特性不同。
VT R2
ln
IR IC1
2021/7/6
特点:IC1很小; IC1对电源电压变化 不敏感。
北京航空航天大学202教研室
19
四、威尔逊电流源
基本单元电路和输出级
IC2
IR (1
2
2
2
) 2
ro
1 2
2rce2
特点:电流镜像误差很小; 输出电阻很大。
2021/7/6
北京航空航天大学202教研室
20
基本单元电路和输出级
问题:简述三种组态的放大电路 性能特点?
2021/7/6
北京航空航天大学202教研室
1
基本单元电路和输出级 2.2 放大电路的分析方法
2.2.1 图解分析法
2021/7/6
北京航空航天大学202教研室
2
基本单元电路和输出级
2021/7/6
北京航空航天大学202教研室
3
基本单元电路和输出级
2021/7/6
北京航空航天大学202教研室
4
基本单元电路和输出级
图解法的实用价值:
可以直观、清晰地理解放大电路的工作原理,电路参数对Q点的 影响;电路元件对波形非线性失真的影响;放大信号的动态过程等;
通过作图可以分析最大输出电压Vom和电流Iom,最大不失真输出
丙类功率放大器电路组成和工作原理分析PPT课件
![丙类功率放大器电路组成和工作原理分析PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4c2568605627a5e9856a561252d380eb62942399.png)
ic
C Rp L vc +
Vc c
16
丙类谐振功率放大器
17
丙类谐振功率放大器
ic
+
C
Rp
L vc
vb
+
-
VBB
Vcc
电路正常工作(丙类、谐振)时,
外部电路关系式:
v BE
VBB
Vbm cost
vCE VCC Vcm cost
iC Ic0 Icm1 cost Icm2 cos2t Icmn cosnt
-
呈现为纯电阻,即 谐振电阻RP。
+- VBB
-+ VCC
结论:回路上仅有基波分量产生电压vc,因而在负
载上可得到所需的不失真信号功率。 8
丙类谐振功率放大器
ic
+
+
ib V +
uce
+
ube - -
vc C -L
输出
vb=Vbmcoswt
-
+- VBB
-+ VCC
vBE VBB Vbmcost;
低频
推挽,回 低频、高
路
频
推挽
低频
选频回路 高频
3
丙类谐振功率放大器
电路特点:
ic
1、VCC:提供直流能源
+
+
2、激励信号大:电 路处于大信号非线 性状态
+
vb=Vbmcoswt
ib V +
uce
ube - -
vc C -L
输出
3、晶体管:承受高电压 - 大电流,截止频率高
4、负载回路:谐振回路
+- VBB
vCE VCC Vcm cost
V cm vCE
V CC
放大电路的基本原理和分析方法ppt课件
![放大电路的基本原理和分析方法ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/6285f25ac77da26924c5b02d.png)
IBQ
直流负载线
O
UBEQ UCC UBE
O
UCEQ UCC UCE
【例】 图 示 单 管 共 射 放 大 电 路 及 特 性 曲 线 中 , 已 知
Rb=280k,Rc=3k ,集电极直流电源VCC=12V,试用图 解法确定静态工作点。
解:首先估算 IBQ
IBQ
VCCUB Rb
E
Q
IB
(1 20.7)m A 4 0μA
饱和失真 Q 点过高,引起 iC、uCE的波形失真。
iC
iC / mA
Q
ib(不失真)
ICQ
O
tO
UCEQ
O
t
uo = uce
底部失真
IB = 0
uCE/V uCE/V
✓估算最大输出幅度
iC/mA
A
交流负载线
Q
OC
D
B iB=0
E uCE/V
Uom
minCD, DE 2 2
Q尽量设在线段AB的中点
uBE
iB
反相放大
iC
uCE
UBEQ ib
IBQ
ic ICQ
uce UCEQ
放大电路的组成原则
静态工作点合适:合适的直流电源、合适的电路 参数。
动态信号能够作用于晶体管的输入回路,在负载 上能够获得放大了的动态信号。
对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽 可能少、负载上无直流分量。
VCC
4
出
回
路 IC Q
工
iC 2
作
情 况 分
0
t0
Au
ΔuO ΔuI
ΔuCE ΔuBE
0
析 = 4.5-7.5 =-75
放大电路基本知识PPT课件
![放大电路基本知识PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/48061c7cbf1e650e52ea551810a6f524ccbfcb11.png)
RL uo
继续
(2)Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au= u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
(3)Ri
ib
反馈的一些概念:
将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措
施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈,反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC增大,反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,Q点越稳定 Re有上限值吗?
基本思想:用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效:保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub= e rbeibruce ic=ibuce/rce
h参数等效电路:
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构:
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
基本放大电路图教学课件PPT
![基本放大电路图教学课件PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/b8e2ebad0342a8956bec0975f46527d3250ca675.png)
• (b) Use Multi-sim to verify your results in part (a).
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射-共基放大电路的交流通路 5 共集-共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式:
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻: • ⑷.FET恒流源电路:
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
+
Rs
-
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点:
• ⑴.无电压放大作用; • ⑵.有电流放大能力;
• ⑶.Ri 较大; • ⑷.Ro较小;
• ⑸.输出跟隨输入改变;
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
2.6 基本放大电路的派生电路
• 1 复合管 • 2 阻容耦合复合管共射放大电路 • 3 阻容耦合复合管共集放大电路
4 共射-共基放大电路的交流通路 5 共集-共基放大电路的交流通路
1. 复合管
1.FET的几种应用方式:
• ⑴.FET开关电路 • ⑵.FET放大元件 • ⑶.FET压控电阻: • ⑷.FET恒流源电路:
2.自生柵偏压JFET Amp.
Ci
ui
Rg
Vdd
Rd
CO
+
Rs
-
uo
CS
JFET Amp.静态分析
• DC通路计算Q:
UGS
JFET Amp.动态分析
AC通路计算Q:
Cc
Rs
Cb
us ∽
Re
uo RL
⑴.共集放大电路的直流通路和交流通路
Rb Re
直流通路
Rb
Rs
Re
RL
交流通路
共集放大电路的交流通路
Rs
Rb
Rc
RL
⑵.共集放大电路的RO等效电路
Rs Rb
Us=0 -
Re uo
⑶. 基本共集放大电路的交流等效电路
直接耦合
Rb
⑷.共集放大电路的输出电阻
Rs Rb
Ro
共集Amp.的性能特点:
• ⑴.无电压放大作用; • ⑵.有电流放大能力;
• ⑶.Ri 较大; • ⑷.Ro较小;
• ⑸.输出跟隨输入改变;
p.205
2.共基放大电路
C1
RS Re
Rb1
共射极基本放大电路-ppt课件全
![共射极基本放大电路-ppt课件全](https://img.taocdn.com/s3/m/0e640d1b30b765ce0508763231126edb6f1a7686.png)
稳定电路的静态工作点。
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共射极基本放大电路
(2) 静态工作点的估算
直流通路如图(b)所示。
当三极管工作在放大区时,IBQ很小。当满
足I1>>IBQ时,I1≈I2,则有:
UBQ Rb1Rb2Rb2VCC
IEQ
UB
UBEQ Re
IC Q IEQ
I BQ
I CQ
U CE V Q C C IC(R Q c R e)
IBS
ICS
VCC
Rc
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返回
共射极基本放大电路 4. 动态分析
所谓动态,是指放大电路输入信号ui不为零
时的工作状态。当放大电路中加入正弦交流信号
ui时,电路中各极的电压、电流都是在直流量的
基础上发生变化,即瞬时电压和瞬时电流都是由 直流量和交流量叠加而成的。
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共射极基本放大电路
共射极基本放大电路
1) 保证三极管工作在放大区 2) 保证信号有效的传输 2. 放大电路中电压、电流的方向及符号规定 1) 电压、电流正方向的规定 为了便于分析,规定:电压的正方向都以输入、 输出回路的公共端为负,其他各点均为正;电流方 向以三极管各电极电流的实际方向为正方向。
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1. 静态图解法
以图7(a)所示共射放大电路为例,分析静态时,电容C1和
C2视为开路,这时电路可画成图7(b)所示的直流通路。三极管
的静态工作点的四个量,在基极回路中有IBQ和UBEQ,在集电极
回路中有ICQ和UCEQ,下面分别进行讨论。
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共射极基本放大电路
返回
共射极基本放大电路
分压式偏置放大电路PPT课件
![分压式偏置放大电路PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/33ba926c59fb770bf78a6529647d27284a73376d.png)
(1)电路中的电流、电压关系:
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(2)当温度升高时:
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(3)结论
利用Rb1和Rb2的分压作用固定基极电位VBQ。
利用发射极电阻Re产生的VEQ(VEQ反映ICQ的变化)去控制VBEQ
根据三极管的输入特性曲线,利用VBEQ的变化去控制IBQ
VEQ VBQ VBEQ 3.4 V 0.7 V 2.7 V
I CQ I EQ
VEQ 2.7 V
1 mA
Re 2.7 kΩ
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V - 1 mA (5 k 2.7 k) 4.3 V
例题2
CC
BQ =
≈
基本不变
↑
↑ ( ICBO和β具有正温度系数 )
↑ 静态工作点Q偏移。 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO
NO.1
理解“偏置电路”
4、固定式偏置电路
(3)特点
① 电路简单,基极只有一个偏置电阻,若Rb固定,则IBQ也固定。
② 电路稳定性差,静态工作点Q容易随外界或自身因素(温度变化、
4V
VEQ VBQ VBEQ 4 V 0.7 V 3.3 V
I BQ
I CQ
0.033 mA
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V 1.65 ( 2) V 5.4 V
例题2
(2)计算 AV 、 ri 、 ri
rbe 300 (1 )
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(2)当温度升高时:
NO.2
分压偏置放大电路
4、稳定Q点的工作原理(过程)
(3)结论
利用Rb1和Rb2的分压作用固定基极电位VBQ。
利用发射极电阻Re产生的VEQ(VEQ反映ICQ的变化)去控制VBEQ
根据三极管的输入特性曲线,利用VBEQ的变化去控制IBQ
VEQ VBQ VBEQ 3.4 V 0.7 V 2.7 V
I CQ I EQ
VEQ 2.7 V
1 mA
Re 2.7 kΩ
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V - 1 mA (5 k 2.7 k) 4.3 V
例题2
CC
BQ =
≈
基本不变
↑
↑ ( ICBO和β具有正温度系数 )
↑ 静态工作点Q偏移。 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO
NO.1
理解“偏置电路”
4、固定式偏置电路
(3)特点
① 电路简单,基极只有一个偏置电阻,若Rb固定,则IBQ也固定。
② 电路稳定性差,静态工作点Q容易随外界或自身因素(温度变化、
4V
VEQ VBQ VBEQ 4 V 0.7 V 3.3 V
I BQ
I CQ
0.033 mA
VCEQ VCC I CQ ( Rc Re ) 12 V 1.65 ( 2) V 5.4 V
例题2
(2)计算 AV 、 ri 、 ri
rbe 300 (1 )
1.5共发射极放大电路的分析(静态分析)ppt课件
![1.5共发射极放大电路的分析(静态分析)ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/443f9715af45b307e8719789.png)
静态分析:确定放大电路的静态值。 — 静态工作点Q:IBQ、ICQ、UCEQ
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: 使放大电路工作在较佳的工作状态,保证信号不失真地放大。
1.画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
IC f (U CE ) IB 常 数
IC/mA
UCC
直流负载线
由IB确定的那条输 出特性与直流负载
RC
线的交点就是Q点
Q
ICQ
I BQ
U CC
U BEQ RB
O
UCEQ
UCC UCE /V
tan 1
RC
直流负载线斜率
10.2 共发射极放大电路的分析
10.2.1 静态分析
4.静态工作点与RB的关系
U CC RB
12V 300K
40A
ICQ IBQ 37.5 0.04mA 1.5 mA
IBQ
+
+T UBEQ–
UCEQ –
U CEQ U CC ICQ RC
12 1.5 4V 6V
注意:电路中 IBQ 和 ICQ 的数量级不同
3 .用图解法确定静态值 用作图的方法确定静态值
使放大电路工作在较佳的工作状态,保证信号不 失真地放大。
5.改变RB电阻可以改变Q 点。
U CEQ U CC ICQ RC
iC / mA
VCC
Rc Q'
3
80 直流负载线 60 静态工作点
2 1
Q
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: 使放大电路工作在较佳的工作状态,保证信号不失真地放大。
1.画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路(即将电容断开)
IC f (U CE ) IB 常 数
IC/mA
UCC
直流负载线
由IB确定的那条输 出特性与直流负载
RC
线的交点就是Q点
Q
ICQ
I BQ
U CC
U BEQ RB
O
UCEQ
UCC UCE /V
tan 1
RC
直流负载线斜率
10.2 共发射极放大电路的分析
10.2.1 静态分析
4.静态工作点与RB的关系
U CC RB
12V 300K
40A
ICQ IBQ 37.5 0.04mA 1.5 mA
IBQ
+
+T UBEQ–
UCEQ –
U CEQ U CC ICQ RC
12 1.5 4V 6V
注意:电路中 IBQ 和 ICQ 的数量级不同
3 .用图解法确定静态值 用作图的方法确定静态值
使放大电路工作在较佳的工作状态,保证信号不 失真地放大。
5.改变RB电阻可以改变Q 点。
U CEQ U CC ICQ RC
iC / mA
VCC
Rc Q'
3
80 直流负载线 60 静态工作点
2 1
Q
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Ib
IC
模 拟电子技术
3.2.2 放大电路的动态图解分析
一、交流负载线 二、交流工作状态的图解分析 三、最大不失真输出幅度 四、非线性失真 五、输出功率和功率三角形
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一、交流负载线
交流负载线确定方法:
1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线,其斜
率为-1/R'L 。 2.R'L= RL∥Rc,
是交流负载电阻。
3.交流负载线是有交流
输入信号时Q点的运
动轨迹。 4.交流负载线与直流
负载线相交Q点。
VC C UCEQ ICQ RL
图 3.2.4放大电路的动态 工作状态的图解分析
模 拟电子技术
二、交流工作状态的图解分析
通过图解分析,可得如下结论: 1. ui uBE iB iC uCE |-uo| 2. uo与ui相位相反; 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
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二、静态的图解分析法
放大电路的静态工作状态的图解分析如图3.2.1所示。
图 3.2.1 放大电路静态工作状态的图解分析
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直流负载线的确定方法:
1. 由直流负载列出方程 UCE=VCC-ICRc 2. 在输出特性曲线上确定两个特殊点,即可
画出直流负载线。
VCC 、 VCC /Rc
图 3.2.5 放大电路的动态图解分析 (动画3.2-1)
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三、 最大不失真输出幅度
①波形的失真
饱和失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于 NPN管,输出电压表现为底部失真。
截止失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于 NPN管,输出电压表现为顶部失真。
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一、静态的计算分析法(估算法)
根据直流通道可对放大电路的静态进行计算
IB
V CC
U Rb
BE
IC β IB
U CE V CC I C R c
IB、IC和UCE这些量代表的工作状态称为静态工作点 ,用Q表示。在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对
地的电位VB、VE和VC即可确定三极管的静态工作状态。
TH DV22V32
1
0% 0
V1
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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
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。
图 3.2.8 功率三角形
要想PO大,就要使功率三角形的面积大, 即必须使Vom 和Iom 都要大。
图 3.2.7 放大器的最大不失 真输出幅度(动画3.2-4)
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四、非线性失真
放大器要求输出信号与输入信号之间是线性 关系,不能产生失真。
由于三极管存在非线性,使输出信号产生了 非线性失真。
非线性失真系数的定义:在某一正弦信号输 入下,输出波形因非线性而产生失真,其谐波分 量的总有效值与基波分量之比,用THD表示,即
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3.2.3 三极管的低频小信号模型
图 3.2.9三极管简化h参数模型
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掌握知识点
学完本节内容后需要掌握以下内容:
1. 放大电路的静态工作点的计算; 2.放大电路的直流负载线的画法; 3.放大电路交流负载线的画法; 4.运用图解法求静态工作点的方法; 5. 放大电路的动态图解分析; 6.三极管的微变等效电路模型。
(1)改变 RB,其他参数不变
iB
iC
பைடு நூலகம்
R B iB
VBB
RB Q
Q
R B iB
VBB uBE
VCC uCE
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(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
教学难点 三极管放大电路的动态图解分析
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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
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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
3. 在输入回路列方程式UBE =VCC-IBRb
4. 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两
线的交点即是Q。
5. 得到Q点的参数IBQ、ICQ和UCEQ。
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例3.1:测量三极管三个电极对地电位如图 3.2.2所示,试判断三极管的工作状态。
放大
图 3.2.2 三极管工作状态判断
截止
饱和
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例3.2:用数字电压表测得VB =4.5 V 、VE = 3.8 V 、VC =8 V,试判断三极管的工作状态。
图3.2.3 例3.2电路图
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三、影响静态工作点的因素
1、为什么要设置稳定的Q点? (1)Q点设置不合适的话,将使输出波形失真 (2)放大倍数与Q点有关
2、电路参数对静态工作点的影响
UBE 、ß
IC 从而影响Au
4、工作点稳定电路介绍
以射极偏置电路为例说明,电路就是前面介绍的共 射极放大电路,将电容Ce去掉。电路如下图所示:
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稳定Q点的原理:设I1>>Ib,对Si管>10倍 对Ge管>20倍
则有: V b= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)
当某种原因影响IC IE UE UBE
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。
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(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)
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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。
第8讲
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三极管放大电路的图解分析
教学目标
知识目标:1. 掌握三极管放大电路静态工作点的求法; 2. 掌握直流负载线的画法; 3. 了解影响静态工作点的主要因素。
能力目标:1. 会画直流通路; 2. 会检测静态工作点; 3. 会通过仪器观测分析三极管的工作状态。
教学重点 三极管放大电路的图解分析