電子教案-電子技術(shù)(第5版-)教學(xué)資源42550-第2章放大器的分析方法-電子課件

19十二月20222.2放大器的分析方法

主要要求：

1.掌握放大器的圖解分析法。2.了解放大器的偏置電路。3.掌握微變等效電路分析法。18十二月20222.2放大器的分析方法主要要求：19十二月20222.2.1圖解法圖解法就是在晶體管特性曲線上，用作圖的方法來(lái)分析放大電路的性能的方法。1.直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)（2,2,1）靜態(tài)時(shí)直流負(fù)載線18十二月20222.2.1圖解法圖解法就是在晶19十二月2022

由于式（2,2,1）是線性方程，當(dāng)UCC選定后，這條直線就完全由直流負(fù)載電阻Rc確定，所以把這條直線叫做直流負(fù)載線。

直流負(fù)載線的作法是：找出兩個(gè)特殊點(diǎn)M（0，UCC）和N（UCC/Rc，0），將M、N連接,其直流負(fù)載線的斜率為18十二月2022由于式（2,2,1）是線性19十二月2022靜態(tài)工作點(diǎn)①基極電流由KVL得:18十二月2022靜態(tài)工作點(diǎn)①基極電流由KVL得:19十二月2022②作直流負(fù)載線則它和IB=40uA曲線的交點(diǎn),即是靜態(tài)工作點(diǎn)QQ點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn),讀出輸出曲線上對(duì)應(yīng)的數(shù)值是:

IBQ=40uA

ICQ=1.8mAUCEQ=9.2V18十二月2022②作直流負(fù)載線Q點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn),讀出19十二月2022放大電路的輸入端有輸入信號(hào)，輸出端開(kāi)路，這種電路稱為空載放大電路，雖然電壓和電流增加了交流成分，但輸出回路仍與靜態(tài)的直流通路完全一樣。

所以，可用直流負(fù)載線來(lái)分析空載時(shí)的電壓放大倍數(shù).設(shè)圖中輸入信號(hào)電壓③空載時(shí)的電壓放大倍數(shù)因?yàn)?8十二月2022放大電路的輸入端有輸入信號(hào)，輸出端開(kāi)路19十二月2022

根據(jù)iB

的變化情況，可知工作點(diǎn)是在以Q為中心的Q1、Q2兩點(diǎn)之間變化由圖（a）所示基極電流iB

iB=IBQ+ii=40+20sinωtμA18十二月2022根據(jù)iB的變化情況，可知工作點(diǎn)19十二月2022畫出iC和uCE的變化曲線如圖（b）所示，它們的表達(dá)式為18十二月2022畫出iC和uCE的變化曲線如圖（b）所19十二月2022所以電壓放大倍數(shù)為

18十二月2022所以電壓放大倍數(shù)為19十二月20222.交流負(fù)載線和動(dòng)態(tài)分析①交流通路18十二月20222.交流負(fù)載線和動(dòng)態(tài)分析①交流通路19十二月2022②交流負(fù)載線先畫直流負(fù)載線MN得:這就是交流負(fù)載線由于R’L(=RL∥RC)<<RC,交流負(fù)載線比直流負(fù)載線的斜率的絕對(duì)值大,所以更陡些.18十二月2022②交流負(fù)載線先畫直流負(fù)載線MN得:這19十二月2022交流負(fù)載線具有如下兩個(gè)特點(diǎn):(1)交流負(fù)載線必通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn),因?yàn)楫?dāng)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)值為零時(shí),如忽略電容C1和C2的影響,則電路狀態(tài)和靜態(tài)時(shí)相同。(2)另一特點(diǎn)是交流負(fù)載線的斜率由RL’表示。uCE=-

icRL’iC=

ICQ+icuCEQ=UCEQ+uce18十二月2022交流負(fù)載線具有如下兩個(gè)特點(diǎn):uCE19十二月2022【例2.2.1】如圖所示放大電路,已知UCC=12V,Rc=4kΩ,Rb=300kΩ,RL=4kΩui=0.02sinwtV,晶體管的輸出特性曲線如圖,試畫出直流負(fù)載線和交流負(fù)載線,并計(jì)算電壓放大倍數(shù)?●作直流負(fù)載線:iB=40uA曲線與MN交點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,靜態(tài)值:IBQ=40uA

ICQ=1.5mAUCEQ=6V又[解]18十二月2022【例2.2.1】如圖所示放大電路,已19十二月2022●作交流負(fù)載線:在軸上定點(diǎn)L，使得OL=6mA，連接ML過(guò)Q點(diǎn)作M’N’∥ML，則M’N’

為所求交流負(fù)載線.●用交流負(fù)載線求電壓放大倍數(shù):依照iB的變化，找到交流負(fù)載線上Q1’和Q2’，以Q點(diǎn)為中心，對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)即是輸出交流電壓的變化uo=-1.5sinwtV=1.5sin(wt-π)V可見(jiàn)，接入RL以后交流負(fù)載線變變陡，uCE

的變化范圍變小放大倍數(shù)降低了18十二月2022●作交流負(fù)載線:在軸上定點(diǎn)L，使得OL19十二月2022③動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)范圍：把輸出電壓uO在交流負(fù)載線上的變化范圍線性動(dòng)態(tài)范圍：靜態(tài)工作點(diǎn)選在放大區(qū)的中間，這時(shí)輸出電壓的波形是和輸入電壓波形相似的正弦波。18十二月2022③動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)范圍：把輸出電壓uO在交19十二月2022假設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)沒(méi)有選擇在放大區(qū)中間，沿負(fù)載線偏上或偏下，這時(shí)輸出電壓信號(hào)以靜態(tài)工作點(diǎn)Q為中心沿負(fù)載線波動(dòng)，就可能進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)，輸出電壓信號(hào)就不能保證與輸入電壓信號(hào)相似，這種情況的輸出信號(hào)叫作失真。進(jìn)入截止區(qū)產(chǎn)生的失真稱為截止失真，進(jìn)入飽和區(qū)的失真稱為飽和失真。18十二月2022假設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)沒(méi)有選擇在放大區(qū)中間19十二月2022

從以上分析可以看出，靜態(tài)工作點(diǎn)是否選擇合適對(duì)克服失真起主要作用。影響靜態(tài)工作點(diǎn)的主要因素有UCC，RC

,Rb

。這三個(gè)因素中，一般UCC確定后不易改變；RC對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)影響相比較??；

Rb是這三個(gè)因素中最主要因素，一般可認(rèn)為IBQ與Rb成反比，飽和失真時(shí)，應(yīng)增大Rb使IBQ減小，降低工作點(diǎn)Q（或減小）；截止失真時(shí)，應(yīng)減小Rb

，使IBQ增大，來(lái)升高靜態(tài)工作點(diǎn)Q.只要調(diào)節(jié)Rb總可以使靜態(tài)工作點(diǎn)工作在放大區(qū)直流負(fù)載線中間，在調(diào)節(jié)有困難時(shí)，再考慮調(diào)節(jié)UCC和RC

。合理選擇以上參數(shù)，直至波形不失真時(shí)為止。18十二月2022從以上分析可以看出，靜19十二月20222.2.2放大器的偏置電路

合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。Q點(diǎn)位置過(guò)高、過(guò)低都可使信號(hào)產(chǎn)生失真，前面分析時(shí)只考慮放大電路的內(nèi)部因素，在外界條件變化時(shí)，也會(huì)使靜態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生失真。因此設(shè)法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)是一個(gè)重要問(wèn)題.18十二月20222.2.2放大器的偏置電路19十二月20221.靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因

靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因很多,如溫度變化,電源波動(dòng),元件老化而使參數(shù)發(fā)生變化等,其中最主要的是溫度變化的影響.18十二月20221.靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因靜態(tài)19十二月2022(1)溫度變化時(shí)對(duì)ICEO的影響

溫度上升,反向飽和電流ICBO增加,穿透電ICEO=(1+β)ICBO也增加。反映在輸出特性曲線上是使其上移。iC增加.

溫度每增加12℃(8℃),鍺管(硅管)ICEO增大到原來(lái)的2倍.(2)溫度變化時(shí)對(duì)uBE影響

溫度上升,發(fā)射結(jié)電壓uBE下降,在外加電壓和電阻不變的情況下,使基極電流iB上升。iC增加.uBE的溫度系數(shù)為－2~2.5mv/℃.(3)溫度變化時(shí)對(duì)影響溫度上升,使三極管的電流放大倍數(shù)β增大,使特性曲線間距增大。iC增加溫度每增加1℃,β相應(yīng)增加0.5％~1％.18十二月2022(1)溫度變化時(shí)對(duì)ICEO的影響19十二月2022

綜上,當(dāng)溫度增加時(shí),晶體管的ICEO,uBE,β參數(shù)都將改變,最終結(jié)果使Q點(diǎn)上移,造成電路的不穩(wěn)定.

設(shè)想:如果改進(jìn)電路使iC增加的同時(shí)iB減小,反饋回來(lái)控制iC達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的目的.18十二月2022綜上,當(dāng)溫度增加時(shí),晶體管的19十二月20222.分壓式偏置電路◆電路特點(diǎn)

利用Rb1,Rb2分壓,選擇適當(dāng)參數(shù),固定基極電位:iC溫度iCiEuEuBEiB溫度iCiEuEuBEiBiC18十二月20222.分壓式偏置電路◆電路特點(diǎn)利用19十二月2022◆靜態(tài)工作點(diǎn)的估算根據(jù)UB=UCCRb2/（Rb1+Rb2）有，18十二月2022◆靜態(tài)工作點(diǎn)的估算根據(jù)UB=UCCRb19十二月2022【例2.2.2】在圖所示電路中,已知UCC=12V,

Rc=2kΩ,Rb1=20kΩ,Rb2=10kΩ,RL=6kΩ,

Re=2kΩ,晶體管3DG6β=37.5。試求靜態(tài)工作點(diǎn).靜態(tài)工作點(diǎn)為:[解]18十二月2022【例2.2.2】在圖所示電路中,已知U19十二月20222.2.3微變等效電路分析法

圖解法分析放大電路比較直觀,但不易進(jìn)行定量分析,在計(jì)算交流時(shí)比較困難,因此現(xiàn)在討論微變等效電路法.

在小信號(hào)條件下,在給定的工作范圍內(nèi),將晶體管看成一個(gè)線性元件,把晶體管放大電路等效成一個(gè)線性電路來(lái)分析計(jì)算,這種方法就是微變等效電路分析法.晶體管的微變等效電路(1)晶體管的輸入回路

晶體管的輸入特性曲線是非線性的,但在小信號(hào)輸入情況下,靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近的工作段可認(rèn)為是一條直線.18十二月20222.2.3微變等效電路分析法19十二月2022定義式中,ube,ib是交流量,rbe稱為晶體管的輸入電阻,它是一個(gè)動(dòng)態(tài)電阻,這樣就可以把晶體管的輸入回路等效成如圖所示.18十二月2022定義式中,ube,ib是交流量,r19十二月2022對(duì)于低頻小功率晶體管,rbe常用下面公式來(lái)估算:

式中,IE是發(fā)射極電流的靜態(tài)值,近似為ICQ(2)晶體管的輸出回路

在晶體管的輸出特性曲線中可以看出,在放大區(qū)內(nèi),輸出曲線是一組近似水平平行和等間隔的直線如圖示,忽略u(píng)CE對(duì)iC的影響,則ΔiC與ΔiB之比為小信號(hào)條件下,β是常數(shù),iC受

iB控制,因此考慮用受控源等效18十二月2022對(duì)于低頻小功率晶體管,rbe常用下面19十二月2022放大電路的微變等效電路

在晶體管微變等效電路的基礎(chǔ)上,以共發(fā)射極電路為例,分析放大電路的等效電路18十二月2022放大電路的微變等效電路19十二月2022直流電源內(nèi)阻很小,常常忽略不記,交流時(shí)可視為短路C1和C2在一定頻率范圍內(nèi),容抗很小,可視為為短路輸入信號(hào)為正弦量,故可用相量表示法18十二月2022直流電源內(nèi)阻很小,常常忽略不記,交流時(shí)19十二月2022參數(shù)的計(jì)算(1)電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與輸入電壓的比值,用表示由圖負(fù)號(hào)表示輸入電壓與輸出電壓反相,RL’<RC,可見(jiàn)接上負(fù)載后放大倍數(shù)降低了18十二月2022參數(shù)的計(jì)算(1)電壓放大倍數(shù)定義為輸出19十二月2022(2)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻從輸入端看進(jìn)去的等效電阻,定義為輸入電壓和輸入電流的比值,用來(lái)表示對(duì)于共發(fā)射極低頻電壓放大電路,約為1KΩ,輸入電阻不高在圖中,

越大,放大電路從信號(hào)源取得的信號(hào)也越大18十二月2022(2)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻從輸19十二月2022輸出電阻從輸出端看進(jìn)去的等效電阻,用來(lái)表示因?yàn)殡娏髟磧?nèi)阻無(wú)窮大,由圖可知

RC一般為幾千歐,因此共發(fā)射極放大電路輸出電阻是較高的,為使輸出電壓平穩(wěn),有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力,應(yīng)使輸出電阻低一些.

※注意:輸入電阻和輸出電阻都是對(duì)交流信號(hào)而言,是動(dòng)態(tài)電阻,它們是衡量放大電路性能的重要指標(biāo).18十二月2022輸出電阻從輸出端看進(jìn)去的等效電阻,用19十二月2022微變等效電路法分析舉例先畫微變等效電路圖對(duì)輸入回路,輸出回路用線性電路進(jìn)行分析計(jì)算▲無(wú)負(fù)載和有負(fù)載時(shí)的電路計(jì)算【例2.2.3】電路如圖所示,已知UCC=20V,

Rc=6kΩ,Rb=470kΩ,β=45。求:⑴輸入電阻和輸出電阻;⑵不接負(fù)載RL時(shí)的電壓放大倍數(shù);⑶求當(dāng)接上負(fù)載RL=4kΩ時(shí)電壓放大倍數(shù).18十二月2022微變等效電路法分析舉例先畫微變等效電路19十二月2022①畫出微變等效電路圖②當(dāng)接入負(fù)載RL時(shí),注:計(jì)算輸出電阻時(shí)不包括負(fù)載電阻[解]18十二月2022①畫出微變等效電路圖②當(dāng)接入負(fù)載RL時(shí)19十二月2022▲考慮到信號(hào)源內(nèi)阻時(shí),放大器對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù)【例2.2.4】在圖所示電路中,已知UCC=12V,

Rc=2kΩ,Rb1=20kΩ,Rb2=10kΩ,RL=6kΩ,

Re=2kΩ,β=40,Rs=1kΩ。求:⑴放大電路的輸入電阻和輸出電阻;⑵對(duì)輸入電壓的放大倍數(shù);⑶求對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù).畫微變等效電路圖[解]18十二月2022▲考慮到信號(hào)源內(nèi)阻時(shí),放大器對(duì)信號(hào)源的19十二月2022(1)輸入電阻,輸出電阻

(2)對(duì)輸入電壓的放大倍數(shù)(3)對(duì)信號(hào)源的放大倍數(shù)可見(jiàn),電源內(nèi)阻越大,放大倍數(shù)越小;輸入電阻越大,放大倍數(shù)越大18十二月2022(1)輸入電阻,輸出電阻19十二月2022【例2.2.5】如圖所示放大電路中,

晶體β=40,rbe=1kΩ。求:⑴靜態(tài)工作點(diǎn);⑵畫微變等效電路圖;⑶求輸入電阻和輸出電阻;⑷求電壓放大倍數(shù).▲發(fā)射極電阻Re無(wú)旁路電容時(shí)的計(jì)算解:⑴靜態(tài)工作點(diǎn):⑵微變等效電路圖18十二月2022【例2.2.5】如圖所示放大電路中,19十二月2022⑶輸入,輸出電阻18十二月2022⑶輸入,輸出電阻19十二月2022⑷電壓放大倍數(shù)

可見(jiàn),發(fā)射極電阻有一段沒(méi)有接電容,輸入電阻增加了,放大倍數(shù)明顯減小了,這是R’’C的負(fù)反饋(下一章內(nèi)容)作用所致.18十二月2022⑷電壓放大倍數(shù)可19十二月20222.2放大器的分析方法

主要要求：

1.掌握放大器的圖解分析法。2.了解放大器的偏置電路。3.掌握微變等效電路分析法。18十二月20222.2放大器的分析方法主要要求：19十二月20222.2.1圖解法圖解法就是在晶體管特性曲線上，用作圖的方法來(lái)分析放大電路的性能的方法。1.直流負(fù)載線和靜態(tài)工作點(diǎn)（2,2,1）靜態(tài)時(shí)直流負(fù)載線18十二月20222.2.1圖解法圖解法就是在晶19十二月2022

由于式（2,2,1）是線性方程，當(dāng)UCC選定后，這條直線就完全由直流負(fù)載電阻Rc確定，所以把這條直線叫做直流負(fù)載線。

直流負(fù)載線的作法是：找出兩個(gè)特殊點(diǎn)M（0，UCC）和N（UCC/Rc，0），將M、N連接,其直流負(fù)載線的斜率為18十二月2022由于式（2,2,1）是線性19十二月2022靜態(tài)工作點(diǎn)①基極電流由KVL得:18十二月2022靜態(tài)工作點(diǎn)①基極電流由KVL得:19十二月2022②作直流負(fù)載線則它和IB=40uA曲線的交點(diǎn),即是靜態(tài)工作點(diǎn)QQ點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn),讀出輸出曲線上對(duì)應(yīng)的數(shù)值是:

IBQ=40uA

ICQ=1.8mAUCEQ=9.2V18十二月2022②作直流負(fù)載線Q點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn),讀出19十二月2022放大電路的輸入端有輸入信號(hào)，輸出端開(kāi)路，這種電路稱為空載放大電路，雖然電壓和電流增加了交流成分，但輸出回路仍與靜態(tài)的直流通路完全一樣。

所以，可用直流負(fù)載線來(lái)分析空載時(shí)的電壓放大倍數(shù).設(shè)圖中輸入信號(hào)電壓③空載時(shí)的電壓放大倍數(shù)因?yàn)?8十二月2022放大電路的輸入端有輸入信號(hào)，輸出端開(kāi)路19十二月2022

根據(jù)iB

的變化情況，可知工作點(diǎn)是在以Q為中心的Q1、Q2兩點(diǎn)之間變化由圖（a）所示基極電流iB

iB=IBQ+ii=40+20sinωtμA18十二月2022根據(jù)iB的變化情況，可知工作點(diǎn)19十二月2022畫出iC和uCE的變化曲線如圖（b）所示，它們的表達(dá)式為18十二月2022畫出iC和uCE的變化曲線如圖（b）所19十二月2022所以電壓放大倍數(shù)為

18十二月2022所以電壓放大倍數(shù)為19十二月20222.交流負(fù)載線和動(dòng)態(tài)分析①交流通路18十二月20222.交流負(fù)載線和動(dòng)態(tài)分析①交流通路19十二月2022②交流負(fù)載線先畫直流負(fù)載線MN得:這就是交流負(fù)載線由于R’L(=RL∥RC)<<RC,交流負(fù)載線比直流負(fù)載線的斜率的絕對(duì)值大,所以更陡些.18十二月2022②交流負(fù)載線先畫直流負(fù)載線MN得:這19十二月2022交流負(fù)載線具有如下兩個(gè)特點(diǎn):(1)交流負(fù)載線必通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn),因?yàn)楫?dāng)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)值為零時(shí),如忽略電容C1和C2的影響,則電路狀態(tài)和靜態(tài)時(shí)相同。(2)另一特點(diǎn)是交流負(fù)載線的斜率由RL’表示。uCE=-

icRL’iC=

ICQ+icuCEQ=UCEQ+uce18十二月2022交流負(fù)載線具有如下兩個(gè)特點(diǎn):uCE19十二月2022【例2.2.1】如圖所示放大電路,已知UCC=12V,Rc=4kΩ,Rb=300kΩ,RL=4kΩui=0.02sinwtV,晶體管的輸出特性曲線如圖,試畫出直流負(fù)載線和交流負(fù)載線,并計(jì)算電壓放大倍數(shù)?●作直流負(fù)載線:iB=40uA曲線與MN交點(diǎn)即為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,靜態(tài)值:IBQ=40uA

ICQ=1.5mAUCEQ=6V又[解]18十二月2022【例2.2.1】如圖所示放大電路,已19十二月2022●作交流負(fù)載線:在軸上定點(diǎn)L，使得OL=6mA，連接ML過(guò)Q點(diǎn)作M’N’∥ML，則M’N’

為所求交流負(fù)載線.●用交流負(fù)載線求電壓放大倍數(shù):依照iB的變化，找到交流負(fù)載線上Q1’和Q2’，以Q點(diǎn)為中心，對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)即是輸出交流電壓的變化uo=-1.5sinwtV=1.5sin(wt-π)V可見(jiàn)，接入RL以后交流負(fù)載線變變陡，uCE

的變化范圍變小放大倍數(shù)降低了18十二月2022●作交流負(fù)載線:在軸上定點(diǎn)L，使得OL19十二月2022③動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)范圍：把輸出電壓uO在交流負(fù)載線上的變化范圍線性動(dòng)態(tài)范圍：靜態(tài)工作點(diǎn)選在放大區(qū)的中間，這時(shí)輸出電壓的波形是和輸入電壓波形相似的正弦波。18十二月2022③動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)范圍：把輸出電壓uO在交19十二月2022假設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)沒(méi)有選擇在放大區(qū)中間，沿負(fù)載線偏上或偏下，這時(shí)輸出電壓信號(hào)以靜態(tài)工作點(diǎn)Q為中心沿負(fù)載線波動(dòng)，就可能進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)，輸出電壓信號(hào)就不能保證與輸入電壓信號(hào)相似，這種情況的輸出信號(hào)叫作失真。進(jìn)入截止區(qū)產(chǎn)生的失真稱為截止失真，進(jìn)入飽和區(qū)的失真稱為飽和失真。18十二月2022假設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)沒(méi)有選擇在放大區(qū)中間19十二月2022

從以上分析可以看出，靜態(tài)工作點(diǎn)是否選擇合適對(duì)克服失真起主要作用。影響靜態(tài)工作點(diǎn)的主要因素有UCC，RC

,Rb

。這三個(gè)因素中，一般UCC確定后不易改變；RC對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)影響相比較??；

Rb是這三個(gè)因素中最主要因素，一般可認(rèn)為IBQ與Rb成反比，飽和失真時(shí)，應(yīng)增大Rb使IBQ減小，降低工作點(diǎn)Q（或減?。唤刂故д鏁r(shí)，應(yīng)減小Rb

，使IBQ增大，來(lái)升高靜態(tài)工作點(diǎn)Q.只要調(diào)節(jié)Rb總可以使靜態(tài)工作點(diǎn)工作在放大區(qū)直流負(fù)載線中間，在調(diào)節(jié)有困難時(shí)，再考慮調(diào)節(jié)UCC和RC

。合理選擇以上參數(shù)，直至波形不失真時(shí)為止。18十二月2022從以上分析可以看出，靜19十二月20222.2.2放大器的偏置電路

合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。Q點(diǎn)位置過(guò)高、過(guò)低都可使信號(hào)產(chǎn)生失真，前面分析時(shí)只考慮放大電路的內(nèi)部因素，在外界條件變化時(shí)，也會(huì)使靜態(tài)工作點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生失真。因此設(shè)法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)是一個(gè)重要問(wèn)題.18十二月20222.2.2放大器的偏置電路19十二月20221.靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因

靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因很多,如溫度變化,電源波動(dòng),元件老化而使參數(shù)發(fā)生變化等,其中最主要的是溫度變化的影響.18十二月20221.靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因靜態(tài)19十二月2022(1)溫度變化時(shí)對(duì)ICEO的影響

溫度上升,反向飽和電流ICBO增加,穿透電ICEO=(1+β)ICBO也增加。反映在輸出特性曲線上是使其上移。iC增加.

溫度每增加12℃(8℃),鍺管(硅管)ICEO增大到原來(lái)的2倍.(2)溫度變化時(shí)對(duì)uBE影響

溫度上升,發(fā)射結(jié)電壓uBE下降,在外加電壓和電阻不變的情況下,使基極電流iB上升。iC增加.uBE的溫度系數(shù)為－2~2.5mv/℃.(3)溫度變化時(shí)對(duì)影響溫度上升,使三極管的電流放大倍數(shù)β增大,使特性曲線間距增大。iC增加溫度每增加1℃,β相應(yīng)增加0.5％~1％.18十二月2022(1)溫度變化時(shí)對(duì)ICEO的影響19十二月2022

綜上,當(dāng)溫度增加時(shí),晶體管的ICEO,uBE,β參數(shù)都將改變,最終結(jié)果使Q點(diǎn)上移,造成電路的不穩(wěn)定.

設(shè)想:如果改進(jìn)電路使iC增加的同時(shí)iB減小,反饋回來(lái)控制iC達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的目的.18十二月2022綜上,當(dāng)溫度增加時(shí),晶體管的19十二月20222.分壓式偏置電路◆電路特點(diǎn)

利用Rb1,Rb2分壓,選擇適當(dāng)參數(shù),固定基極電位:iC溫度iCiEuEuBEiB溫度iCiEuEuBEiBiC18十二月20222.分壓式偏置電路◆電路特點(diǎn)利用19十二月2022◆靜態(tài)工作點(diǎn)的估算根據(jù)UB=UCCRb2/（Rb1+Rb2）有，18十二月2022◆靜態(tài)工作點(diǎn)的估算根據(jù)UB=UCCRb19十二月2022【例2.2.2】在圖所示電路中,已知UCC=12V,

Rc=2kΩ,Rb1=20kΩ,Rb2=10kΩ,RL=6kΩ,

Re=2kΩ,晶體管3DG6β=37.5。試求靜態(tài)工作點(diǎn).靜態(tài)工作點(diǎn)為:[解]18十二月2022【例2.2.2】在圖所示電路中,已知U19十二月20222.2.3微變等效電路分析法

圖解法分析放大電路比較直觀,但不易進(jìn)行定量分析,在計(jì)算交流時(shí)比較困難,因此現(xiàn)在討論微變等效電路法.

在小信號(hào)條件下,在給定的工作范圍內(nèi),將晶體管看成一個(gè)線性元件,把晶體管放大電路等效成一個(gè)線性電路來(lái)分析計(jì)算,這種方法就是微變等效電路分析法.晶體管的微變等效電路(1)晶體管的輸入回路

晶體管的輸入特性曲線是非線性的,但在小信號(hào)輸入情況下,靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近的工作段可認(rèn)為是一條直線.18十二月20222.2.3微變等效電路分析法19十二月2022定義式中,ube,ib是交流量,rbe稱為晶體管的輸入電阻,它是一個(gè)動(dòng)態(tài)電阻,這樣就可以把晶體管的輸入回路等效成如圖所示.18十二月2022定義式中,ube,ib是交流量,r19十二月2022對(duì)于低頻小功率晶體管,rbe常用下面公式來(lái)估算:

式中,IE是發(fā)射極電流的靜態(tài)值,近似為ICQ(2)晶體管的輸出回路

在晶體管的輸出特性曲線中可以看出,在放大區(qū)內(nèi),輸出曲線是一組近似水平平行和等間隔的直線如圖示,忽略u(píng)CE對(duì)iC的影響,則ΔiC與ΔiB之比為小信號(hào)條件下,β是常數(shù),iC受

iB控制,因此考慮用受控源等效18十二月2022對(duì)于低頻小功率晶體管,rbe常用下面19十二月2022放大電路的微變等效電路

在晶體管微變等效電路的基礎(chǔ)上,以共發(fā)射極電路為例,分析放大電路的等效電路18十二月2022放大電路的微變等效電路19十二月2022直流電源內(nèi)阻很小,常常忽略不記,交流時(shí)可視為短路C1和C2在一定頻率范圍內(nèi),容抗很小,可視為為短路輸入信號(hào)為正弦量,故可用相量表示法18十二月2022直流電源內(nèi)阻很小,常常忽略不記,交流時(shí)19十二月2022參數(shù)的計(jì)算(1)電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與輸入電壓的比值,用表示由圖負(fù)號(hào)表示輸入電壓與輸出電壓反相,RL’<RC,可見(jiàn)接上負(fù)載后放大倍數(shù)降低了18十二月2022參數(shù)的計(jì)算(1)電壓放大倍數(shù)定義為輸出19十二月2022(2)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻從輸入端看進(jìn)去的等效電阻,定義為輸入電壓和輸入電流的比值,用來(lái)表示對(duì)于共發(fā)射極低頻電壓放大電路,約為1KΩ,輸入電阻不高在圖中,

越大,放大電路從信號(hào)源取得的信號(hào)也越大18十二月2022(2)輸入電阻和輸出電阻輸入電阻從輸19十二月2022輸出電阻從輸出端看進(jìn)去的