圖解分析法學(xué)習(xí)教案

1、圖解圖解(tji)分析法分析法第一頁(yè)，共27頁(yè)。引言基本(jbn)思想: 非線性電路經(jīng)適當(dāng)近似后可按線性電路對(duì)待， 利用疊加定理，分別(fnbi)分析電路中的交、直流成分。一、分析三極管電路(dinl)的基本思想和方法直流通路(vi = 0)分析靜態(tài)。 交流通路(vi 0)分析動(dòng)態(tài)，只考慮變化的電壓和電流。畫(huà)交流通路原則：1. 固定不變的電壓源都視為短路；2. 固定不變的電流源都視為開(kāi)路；3. 視電容對(duì)交流信號(hào)短路.第1頁(yè)/共27頁(yè)第二頁(yè)，共27頁(yè)。放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作(gngzu)狀態(tài)稱為直流工作(gngzu)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，簡(jiǎn)稱靜態(tài)。靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定(

2、qudng)靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)（直流值）IB、 IC 、 VCE?？捎梅糯箅娐返闹绷魍穪?lái)分析。3.3.1 靜態(tài)(jngti)工作情況分析第2頁(yè)/共27頁(yè)第三頁(yè)，共27頁(yè)。3.3.1 靜態(tài)(jngti)工作情況分析為什么要設(shè)置靜態(tài)(jngti)工作點(diǎn)？放大電路建立正確(zhngqu)的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)的常用方法圖解法第3頁(yè)/共27頁(yè)第四頁(yè)，共27頁(yè)。1 估算( sun)法求Q點(diǎn)由于電容的隔直作用，對(duì)于靜態(tài)下的直流電路來(lái)說(shuō)，它們(t men)就相當(dāng)于開(kāi)路。CEvCCV bRCRTBEvCIBIov2bCbRcR1bC TivCCV 第4頁(yè)/

3、共27頁(yè)第五頁(yè)，共27頁(yè)。BCIIVCE=VCCICRC式中，|vBE |凡硅管取0.7 V、鍺管0.3 V。 bCCRVRvVIbBECCBCEvCCV bRCRTBEvCIBI如果知道，就可近似估算( sun)放大電路的Q點(diǎn)。 第5頁(yè)/共27頁(yè)第六頁(yè)，共27頁(yè)。2 圖解法確定(qudng)Q點(diǎn)（1）把放大電路分成非線性和線性兩部分（2）作出電路非線性部分的V-I特性 BJT的輸出特性（3）作出線性部分的V-I特性 直流負(fù)載(fzi)線（4）線性與非線性兩部分V-I特性的交點(diǎn) 確定Q點(diǎn)。第6頁(yè)/共27頁(yè)第七頁(yè)，共27頁(yè)。直流負(fù)載線與BJT輸入特性曲線的交點(diǎn)，即為放大電路的輸入靜態(tài)(jngti

4、)工作點(diǎn)Q。直流負(fù)載線VCE =VCCICRC在輸出特性曲線上確定(qudng)兩個(gè)特殊點(diǎn),即可畫(huà)出直流負(fù)載線。 第7頁(yè)/共27頁(yè)第八頁(yè)，共27頁(yè)。動(dòng)態(tài):當(dāng)放大電路輸入信號(hào)（ ）后，電路中各處的電壓、電流(dinli)處于變動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況，簡(jiǎn)稱動(dòng)態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。放大電路的動(dòng)態(tài)分析，分析電路中的信號(hào)的傳輸情況，考慮的是電壓和電流(dinli)的交流分量。3.3.2 動(dòng)態(tài)(dngti)工作情況分析 0iv第8頁(yè)/共27頁(yè)第九頁(yè)，共27頁(yè)。1 圖解法在放大電路(dinl)動(dòng)態(tài)分析中的應(yīng)用ivBiCEv步驟： 根據(jù)輸入(shr)信號(hào)電壓 ，在輸入(shr)特性上畫(huà)出 的波形;

5、根據(jù) 的變化(binhu)在輸出特性上畫(huà)出 和 的波形。CiBi第9頁(yè)/共27頁(yè)第十頁(yè)，共27頁(yè)。在輸入(shr)回路vBE=VBE+vitOBEvBEVivvBE波形圖設(shè)輸入信號(hào)vi=vimsinw t Vov2CivCCV BRCR1C T CEvBEvCiBi第10頁(yè)/共27頁(yè)第十一頁(yè)，共27頁(yè)。iQBQIBQIB2iB1iBEQviB的波形圖工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vBE波形圖已知QabtOBEvOtBiBiOBEva. 根據(jù)vi在輸入(shr)特性上求iB第11頁(yè)/共27頁(yè)第十二頁(yè)，共27頁(yè)。abBQBIi oQtMNCCC/ RVCCVOCEvCiOtCEvCEQvCEQvCQI

6、CQIiB1iB2b. 根據(jù)(gnj)iB在輸出特性上求iC和vCE已知Q已知 iB工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vCE波形圖iC波形圖輸出(shch)電壓voOCi第12頁(yè)/共27頁(yè)第十三頁(yè)，共27頁(yè)。1、已知輸入(shr)信號(hào)小結(jié)(xioji)輸出信號(hào)(xnho)波形OtovOtiv輸出電壓vo與輸入電壓vi相位相反，幅度變大，所以共射極放大電路又叫反相電壓放大器。第13頁(yè)/共27頁(yè)第十四頁(yè)，共27頁(yè)。2、加入輸入信號(hào)后， 、 、 、都在原來(lái)靜態(tài)直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)(y )交流量。BiCiCEvbBBiIicCCiIiceCECEvVv、BI (、CI）CEV、bi (、ci)cev靜態(tài)(

7、jngti)工作情況決定的直流成分：輸入電壓(diny)引起的交流成分：第14頁(yè)/共27頁(yè)第十五頁(yè)，共27頁(yè)。ov2CivCCV BRCR1C TLR CEvBEvCiBi放大電路(dinl)工作時(shí)，輸出端總要接上一定的負(fù)載，這時(shí)的工作情況會(huì)怎樣？靜態(tài)時(shí)，由于隔直電容的作用(zuyng)，RL對(duì)電路的Q點(diǎn)無(wú)影響。2 交流(jioli)負(fù)載線第15頁(yè)/共27頁(yè)第十六頁(yè)，共27頁(yè)。當(dāng)輸入交流(jioli)信號(hào)vi時(shí)短路短路置零 將電容(dinrng)短路,直流電壓源短路。交流通路(tngl)的畫(huà)法：ov2CivCCV BRCR1C TLR CEvBEvCiBi第16頁(yè)/共27頁(yè)第十七頁(yè)，共27頁(yè)。

8、交流(jioli)通路RBRCRLvivoov2CivCCV BRCR1C TLR CEvBEvCiBi交流(jioli)負(fù)載電阻RL= RLRc，第17頁(yè)/共27頁(yè)第十八頁(yè)，共27頁(yè)。2 交流(jioli)負(fù)載線1.對(duì)于交流分量來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)用RL來(lái)表示(biosh)電壓和電流之間的關(guān)系，把有斜率為-1/RL定出的負(fù)載線稱為交流負(fù)載線。2.交流負(fù)載(fzi)線是有交流輸入信號(hào)時(shí)Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 3.交流負(fù)載線與直流 負(fù)載線相交Q點(diǎn)。?第18頁(yè)/共27頁(yè)第十九頁(yè)，共27頁(yè)。在線性工作范圍內(nèi)，輸入電壓在變化過(guò)程中是一定經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的。在通過(guò)零點(diǎn)時(shí)vi=0。這一時(shí)刻既是動(dòng)態(tài)過(guò)程中的一個(gè)點(diǎn)，又符合靜態(tài)工作情

9、況(qngkung)，所以這一時(shí)刻的iC和vCE應(yīng)同時(shí)在兩條負(fù)載線上，所以只能是兩條負(fù)載線的交點(diǎn)。第19頁(yè)/共27頁(yè)第二十頁(yè)，共27頁(yè)。飽和失真:由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起(ynq)的非線性失真。對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。截止失真:由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于(duy)NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。波形(b xn)的失真注意：對(duì)于PNP管，失真的表現(xiàn)形式與NPN管正好相反。第20頁(yè)/共27頁(yè)第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。iQBQIBQIBEQvOBitOtOBiBEvBEv工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vBE波形圖ab已知QiB1iB

10、2iB的波形圖a. 輸入(shr)波形如果(rgu)靜態(tài)工作點(diǎn)Q太高, 導(dǎo)致飽和失真第21頁(yè)/共27頁(yè)第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。abBQBIi oQCEQvCEQvCQICQIiB1iB2已知Q已知 iB工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vCE波形圖iC波形圖b. 輸出(shch)波形輸出(shch)電壓飽和失真tMNCCC/ RVCCVOCEvCiOtCEuOCi第22頁(yè)/共27頁(yè)第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。 如果(rgu)靜態(tài)工作點(diǎn)Q太低，導(dǎo)致截止失真iQBQIBQIBEQv工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vBE波形圖ab已知QiB1iB2iB的波形圖a. 輸入(shr)波形OtBitOBEvBiOBEv第23頁(yè)/共27頁(yè)第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。abBQBIi oQCEQvCEQvCQICQIiB1iB2已知Q已知 iB工作(gngzu)點(diǎn)的移動(dòng)vCE波形圖iC波形圖輸出(shch)電壓b. 輸出(shch)波形截止失真tMNCCC/ RVCCVOCEvCiOtCEvOCi第24頁(yè)/共27頁(yè)第二十五頁(yè)，共27頁(yè)。 放大電路(dinl)的最大不失真輸出幅度放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要： 1. 工作點(diǎn)Q要