放大电路的基本概念基本放大电路的静态分析

i C /mA
VCC Rc Re
直流负载线斜率 1 Rc Re
I CQ
辅助线
O
Q U CEQ
I BQ 交流负载线斜率 1 Rc // RL
VCC
uCE /V
3. 通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为-1/R'L 。 4. R'L= RL∥Rc，是交流负载电阻。 5. 交流负载线是有交流 输入信号时Q点的运动轨迹。
流负载线。 （动画3-4）
3.3.2.3 非线性失真系数
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
THD
6. 交流负载线与直流负载线相交Q点。
关于交流负载线归纳如下：
1．确定基本放大电路集电极输出回路的交流负载电阻， 本例是R’L= RL∥Rc。
2．通过输出特性曲线上的Q点做一直线，其斜率为1/R’L， 这条线即是交流负载线。
3．交流负载线与直流负载线相交，且通过Q点。 4．交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。
U
2 2
U
2 3
100%
U1
3.3.2.4 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
Uom 2
Iom 2
1 2
U
om
Iom
在输出特性曲线上，正
好是三角形ABQ的面积，该
三角形称为功率三角形。
要想PO大，就要使功率 三角形的面积大，即必须使 Uom 和Iom 都要大。
功率三角形
分析直流分量时，用前面刚刚讲过的静态分析；分析交流
分量时，利用放大电路的交流通道。放大电路工作时直流分量
和交流分量二者叠加在一起，我们用UBE表示直流量、 ube 表示
交流量、 uBE表示交直流量的总合。
ube
uBE
UBE
O
t
O
t
O
t
UBE
ube
uBE
3.3.1.1 交流负载线
以分压偏置共射组态基本放大电路为例说明这个问题：
t
通过图3.解可分以析测，量可出得放如大下电结路论的：电压放大倍数；
1.4.u可i以确uB定E最大iB不失i真C输出u幅CE度。|-uo|
2. uo与ui相位相反；
Байду номын сангаас
三极管的电流 放大作用
3.3.2 非线性失真和最大不失真输出幅度 3.3.2.1 波形的非线性失真
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。
R b1
C1 +
Ui R b2
V CC 共射基本
Rc
放大电路
+ C2
VT
Re
RL
+
Uo
交流通道
Ce
R b1
Rc
VT
Ui
R b2
RL
VCC
Uo
1. 作出放大电路的交流通道，将大容量电容器短路，直流电源 对地短路，可得到放大电路的交流通道。
2. 确定输出回路交流通道的交流负载电阻为 R'L= RL∥Rc
3.1 放大电路的基本概念 3.2 基本放大电路的静态分析 3.3 基本放大电路的图解分析 3.4 基本放大电路的动态分析 3.5 场效应三极管放大电路的分析方法
3.3 基本放大电路的图解分析
3.3.1 放大电路的动态图解分析
放大电路加入输入信号的工作状态称为动态。动态时，电路 中的电流和电压将在静态直流量的基础上叠加交流量。可以采用 交、直流分开的分析方法，即人为地把直流和交流分量分开后单 独分析，然后再把它们叠加起来。
放大器的不失真输出幅度的确定。
iC mA
IC1
IB1
iC mA
IC1
2
ICQ
1
Q
IBQ
ICQ
交流负载线
IC2 0
IB2 2 4 6 8 10 12
IC2
u CE V O
UCEQ
O
u CE V
输出幅度 t
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 t 在输出特性曲线 放大区的中间部 位； 2.要有合适的交
1
ICQ IC2
I B2
IC2
t
0
u CE V O
2 4 6 8 10 12
3
t
u BE
UCEQ O
u CE V
1
u be
4
1. 首先画出输入
t
电压波形uBE(t)
t
uce 4.根据交流负载线和 iC波形画出uCE波形
图 03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）
iB
iB
U CE 1V
IB1
3.3.1.2 交流工作状态的图解分析
图解分析的过程如下：
2. 根据输入特性曲线和
3.根据iB波形和交流
uBE(t)画出iB波形
交流负载线负载线画出iC波形
iB
iB
iC mA
iC
U CE 1V
IB1
ib
2
IC1
1
Rc // RL
I B1
I C1
ic
IBQ
Q
O
O
UBEQ
IBQ
Q IBQ
ICQ
IB2
2 u BE O
ib
iC mA
2 IC1
1 Rc // RL
I B1
iC
IC1
ic
IBQ
Q
O
O
UBEQ
IBQ
Q IBQ
ICQ
IB2
2 u BE O
1
ICQ IC2
I B2
IC2
t
0
u CE V O
2 4 6 8 10 12
3
t
u BE
UCEQ O
u CE V
1
u be
测量出ube的幅度
t
4
u ce
测量出uce的幅度
饱和失真
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。
截止失真
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。
(a)饱和失真
(b)截止失真
图 03.13 放大器截止失真和饱和失真
（动画3-2）
（动画3-3）
3.3.2.2 最大不失真输出幅度