模拟电子电路 第二章 图解分析法概述

Io Ai Ii Uo Ar Ii
Io 互导放大倍数 Ag Ui
互阻放大倍数
其中， Au 和 Ai 为无量纲的数值，而 Ag 的单位为西
门子(S)，Ar的单位为欧姆(Ω)。有时为了方便，Au和
Ai可取分贝(dB)为单位，即
Uo Au 20lg (dB), Ui
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动态：输入信号不为零时，放大电路的工作
状态，也称交流工作状态。
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Ucc
电容短路，直流量为零，
ui
uo
UCC成为交流地
动态等效电路
共射极放大电路 ic
+
vce
ui
-
uo
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晶体三极管电路分析方法
由于交流信号均叠加在静态工作点上，且交流信 号幅度很小，因此对工作在放大模式下的电路进行 分析时，应先进行直流分析，后进行交流分析。 直流分析法 分析指标：IBQ、ICQ、UCEQ 分析方法：图解法、估算法
＋
Ro
＋
Ui
－
Us
－
Ri
－
A uoU i
RL
Uo
－
(a)电压放大器
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四、非线性失真系数THD
当输入某一频率的正弦信号时，其输出波形中除基 波I1m成分之外，还包含有一定数量的谐波 In,n=2,3,…，该失真为非线性失真。它是由放大电 路中的非线性器件引起。
变，称为放大器的线性失真或频率失真。这是由于
放大器中含有线性电抗元件引起。 两种失真的区别 线性失真仅使信号中各频率分量的幅度和相位发生 相对变化，但不会产生新的频率分量；非线性失真
则产生了新的频率分量。
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2―5
放大器图解分析法
静态：输入信号为零（ui= 0 或 ii= 0）时， 放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
交流分析法
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分析指标：Au 、Ri 、Ro 分析方法：图解法、微变等效电路法
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图解法
即利用三极管的输入、输出特性曲线与管外电路 所确定的负载线，通过作图的方法进行求解。 优点：便于直接观察Q点位置是否合适，输出信号波 形是否会产生失真.具有直观,形象的优点. 要求：已知三极管特性曲线和管外电路元件参数。
放大器二端口网络通用模型
Ui Uo 电压放大器
互阻放大器
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Io 互导放大器
电流放大器
2
Ii
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Ii Rs Us － － ＋ ＋ Ui Ri ＋ Ro AuoUi ＋ R L Uo － Is Rs Ri Ro
Io
RL
－
Ais Ii
(a)电压放大器
Io Rs Us － － ＋ ＋ Ui Ri A g sU i Ro RL Is Ro Ii
信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。
2―5―1直流图解分析
即分析交流输入信号为零时，放大电路中直流电压 与直流电流的数值。
iC f (uCE ) iB I BQ 特性曲线方程 uCE UCC iC RC 直流负载线方程
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(UCC) RC ＋ ＋ ＋ V C2 UCC RL Uo
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电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特性曲线上 确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、 IC、和 UCE （或IBQ、ICQ、和UCEQ ）表示。
UCC
输入信号为零（ui接地）；电容开路
UCC
ui
uo
共射极放大电路
静态等效电路
直流通路
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符号规定 uA 小写字母、大写下标，表示全量。 UA 大写字母、大写下标，表示直流分量。 ua 小写字母、小写下标，表示交流分量。
全量
uA
ua
交流分量
UA直流分量
t
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交流通道：只考虑交流信号的分电路。
直流通道：只考虑直流信号的分电路。
RB C1 ＋ Rs ＋ Us － － Ui
－
图2 – 16 共发射极放大电路
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分析步骤：
（1）由输入回路确定IBQ
RC ICQ ＋ UCEQ －
RB
IBQ
UCC
U CC U BE IB RB
U CC 0.7 U CC RB RB
(a)直流通路
2―4―3放大器的主要性能指标
Ii ＋ Ui － 线性 放大器 Io RL ＋ Uo －
放大的基本概念 ①幅度增大（放大） ②频谱不变（波形）
图2―18 放大器等效为有源二端口网络的框图
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Ii +
线性放大器
Io
+
信 号 源
负
Ui
载
信 号 源
负 载
Uo
_
_
Io Ai 20lg (dB), Ii
4
二、输入电阻 Ri
Ii
＋
Ui Ri Ii
＋
Rs
＋
Ro
＋
Ui
－
Us
－
Ri
－
A uoU i
RL
Uo
－
(a)电压放大器
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三、输出电阻Ro
Ii
＋
Uo Ro Io
U s 0或I s 0
加压求流法
Io
Rs
＋
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（2）由电路输出特性确定ICQ与UCEQ 写出管外输出回路直流负载线方程(UCE IC) 。
uCE U CC iC RC
在输出特性曲线上作直流负载线。 找出负载线与特性曲线中IB =IBQ曲线的交点， 即Q点，得到ICQ与UCEQ。
THD
2 I nm n 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I 1m
由于小信号非线性失真很小，一般只在大信号工 作时才考虑THD指标。普通功放THD在（1～
10%） ，高保真功放在1%之内。
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五、线性失真
放大器对输入信号中的不同频率分量具有不同的放 大倍数和附加相移，输出波形相对输入波形产生畸
(b)电流放大器
＋ Ri － Ro ＋ RL Uo －
Ar o Ii
(c)互导放大器
低频小信号放大器的三个主要指标: 放大倍数 、输入电阻 、输出电阻
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(d)互阻放大器
图2―19放大器二端口网络模型
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一、放大倍数A
电压放大倍数
Uo Au Ui
电流放大倍数