放大电路的动态分析方法课件.ppt

1、第三章第三章 基本放大电路及其分析方法基本放大电路及其分析方法第二节第二节 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念 二、放大电路的静态分析方法二、放大电路的静态分析方法三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 模拟电子技术基础 一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念1静态、直流通道、静态分析和静态工作点静态、直流通道、静态分析和静态工作点Q 时电路所处的工作状态叫静态。时电路所处的工作状态叫静态。0iu直流电流流经的途径直流电流流经的途径 静态时电路中的静态时电路中的 的数值的数值 BICICEU 静态分析的目的：就

2、是求出静态工作点静态分析的目的：就是求出静态工作点Q以确定它是否满足放大要求。以确定它是否满足放大要求。 放大电路建立正确的静态，即设置合适的静态放大电路建立正确的静态，即设置合适的静态工作点，是保证动态工作的前提。工作点，是保证动态工作的前提。 将电容视为开路，电感元件将电容视为开路，电感元件视为短路，其他不变。视为短路，其他不变。 一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念1静态、直流通道、静态分析和静态工作点静态、直流通道、静态分析和静态工作点Q 图图3-6 共射极放大器的直流通路共射极放大器的直流通路（a）基本放大电路）基本放大电路 （b）直流通路）直流通路2动态、交流通道和

3、动态分析动态、交流通道和动态分析一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念 交流信号所走的通路交流信号所走的通路当有输入信号，即当有输入信号，即 电路的工作状态。电路的工作状态。 0iu动态分析的目的：确定电压放大倍数、输入电动态分析的目的：确定电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等主要性能指标，看看它是否满足阻、输出电阻等主要性能指标，看看它是否满足要求。要求。 电路中的耦合电容、旁路电容的容量足够大，对电路中的耦合电容、旁路电容的容量足够大，对交流信号而言，它的容抗很小，都视为短路；交流信号而言，它的容抗很小，都视为短路； 直流电源直流电源 的内阻极小，对于交流信号而言，的内阻极小，

4、对于交流信号而言，也可以看作两极短路。也可以看作两极短路。 CCU2动态、交流通道和动态分析动态、交流通道和动态分析一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念一、放大电路的几个重要概念3放大电路中电压、电流符号使用规定放大电路中电压、电流符号使用规定（1）用大写字母带大写下标表示直流分量。）用大写字母带大写下标表示直流分量。 BI（2）用小写字母带小写下标表示交流分量。）用小写字母带小写下标表示交流分量。 bi（3）用小写字母带大写下标表示直流分量与交流）用小写字母带大写下标表示直流分量与交流分量的叠加。分量的叠加。 bBBiIi（4）用大写字母加小写下标表

5、示交流分量的有效值。）用大写字母加小写下标表示交流分量的有效值。 iU放大电路中每个瞬间的电压、电流都可以分解为放大电路中每个瞬间的电压、电流都可以分解为直流分量和交流分量。为了清楚地描述，作如下直流分量和交流分量。为了清楚地描述，作如下规定：规定：二、放大电路的静态分析方法二、放大电路的静态分析方法1估算法确定静态工作点估算法确定静态工作点bCCRURUUIbBECCQB=BQCQIIcCQCCCEQRIUU根据图中的参数可求出：根据图中的参数可求出： AI40QBmAICQ5 . 1VUCEQ62图解分析法确定静态工作点图解分析法确定静态工作点二、放大电路的静态分析方法二、放大电路的静态分

6、析方法（1）由输入回路求：）由输入回路求： QBIBEQU 由于估算法能很快求出由于估算法能很快求出 的值，而的值，而 也可以近似看也可以近似看成常数，故工程上图解分析法求没有太大实用价值。成常数，故工程上图解分析法求没有太大实用价值。 QBIBEQU2图解分析法确定静态工作点图解分析法确定静态工作点二、放大电路的静态分析方法二、放大电路的静态分析方法（2）由输出回路求）由输出回路求 CQICEQU图图3-9 图解分析法确定图解分析法确定 CQICEQU（a）输出端电路）输出端电路 （b）图解分析）图解分析步骤如下：步骤如下： 1）画出三极管输出特性曲线。）画出三极管输出特性曲线。2）作出直流

7、负载线）作出直流负载线3）确定）确定Q点位置点位置输入回路我们已经求出：输入回路我们已经求出：AkVRUIbCCBQ4030012找出直流负载线与找出直流负载线与 这条输出特性曲线的交点这条输出特性曲线的交点即是静态工作点即是静态工作点Q AIBQ40作水平线定出：作水平线定出：mAICQ5 . 1作垂直线定出：作垂直线定出：VUCEQ62图解分析法确定静态工作点图解分析法确定静态工作点二、放大电路的静态分析方法二、放大电路的静态分析方法三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （一）图解分析法（一）图解分析法 图解分析法是利用放大器的特性曲线，通过作图解分析法是利用放大器的特性曲

8、线，通过作图分析放大器的工作情况。图分析放大器的工作情况。 正确设置静态工作点，分析信号波形，解决正确设置静态工作点，分析信号波形，解决非线性失真问题。非线性失真问题。 直观、形象，可清楚了解放大电信号的物理直观、形象，可清楚了解放大电信号的物理过程。过程。 图解法动态分析的对象是交流通路，关键是图解法动态分析的对象是交流通路，关键是作交流负载线。作交流负载线。三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （一）图解分析法（一）图解分析法不带负载不带负载 时的图解分析时的图解分析 LR由于负载开路，交流负载线与直流负载线是同一条由于负载开路，交流负载线与直流负载线是同一条 步骤：步骤：

9、 （1）根据）根据 在输入特性曲线上画出在输入特性曲线上画出 波形波形 。 iuBi （2）在输出特性曲线上，根据）在输出特性曲线上，根据 波形和直流负载线画出波形和直流负载线画出相应的相应的 和和 波形。波形。 BiCiCEu设放大电路的输入信号设放大电路的输入信号 0.02sint0.02sint（V V） iutVuBEsin02. 07 . 0则：则：CEu（3）在输出特性曲线上根据）在输出特性曲线上根据 波形读出输出电压幅值：波形读出输出电压幅值： )(369VUcem三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （一）图解分析法（一）图解分析法不带负载不带负载 时的图解分析

10、时的图解分析 LR图图3-10 放大电路的图解法动态分析放大电路的图解法动态分析（a）在输入特性曲线上分析）在输入特性曲线上分析 （b）在输出特性曲线上分析）在输出特性曲线上分析15002. 03imcemuUUA三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （一）图解分析法（一）图解分析法带负载带负载 时的图解分析时的图解分析 LR 带负载时，对输入回路无影响，对输出回路的静态也无影响，带负载时，对输入回路无影响，对输出回路的静态也无影响，只影响输出回路的动态。只影响输出回路的动态。 放大电路的交流等效负载：放大电路的交流等效负载： LcLRRR/对应的负载线称为交流负载线。对应的负

11、载线称为交流负载线。 交流负载线是有交流输入信交流负载线是有交流输入信号时，工作点号时，工作点Q的运动轨迹。的运动轨迹。 三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （一）图解分析法（一）图解分析法带负载带负载 时的图解分析时的图解分析 LR带上负载后输出电压的动态范围带上负载后输出电压的动态范围变小了，电压放大倍数下降了。变小了，电压放大倍数下降了。 7502. 05 . 1imcemuUUA 通过所示共射极基本放大电路动态图解分析，得通过所示共射极基本放大电路动态图解分析，得出如下结论：出如下结论： 三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 输出电压与输入电压相位相反

12、。输出电压与输入电压相位相反。图解分析法可以测量出放大电路的电压放大倍数。图解分析法可以测量出放大电路的电压放大倍数。 oCECBBEiuuiiuu（二）微变等效电路法（二）微变等效电路法三极管的微变等效三极管的微变等效三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 图图3-11 三极管的微变等效电路三极管的微变等效电路 适用范围：小信号工作状态适用范围：小信号工作状态)(26)1 (300EQbeIr（二）微变等效电路法（二）微变等效电路法放大电路的微变等效放大电路的微变等效三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 图图3-12 放大器的微变等效电路放大器的微变等效电路在交

13、流通路中，将三极管用等效在交流通路中，将三极管用等效电路替代。电路替代。 由于放大电路常用正弦波电压作为输入信号，所由于放大电路常用正弦波电压作为输入信号，所以在分析交流参数时常用相量表示电压和电流。以在分析交流参数时常用相量表示电压和电流。 （二）微变等效电路法（二）微变等效电路法共射极基本放大器微变等效分析共射极基本放大器微变等效分析三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （1）电压放大倍数）电压放大倍数 bebirIULbLcoRIRIUbeLbebiourRrIRIUUALb则有：则有：如果电路中输出端开路，即：如果电路中输出端开路，即： LRcLcLRRRR/becio

14、urRUUA负号表示输出电压与输入电负号表示输出电压与输入电压反相。压反相。 由于由于 ，故带故带 后电压放大倍后电压放大倍数减小。数减小。 cLRR LR（二）微变等效电路法（二）微变等效电路法共射极基本放大器微变等效分析共射极基本放大器微变等效分析三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （2）输入电阻）输入电阻 iRbebiiirRIUR/bebrR 通常：通常： beirR （二）微变等效电路法（二）微变等效电路法共射极基本放大器微变等效分析共射极基本放大器微变等效分析三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （3）输出电阻）输出电阻 oR图图3-13 求输出电阻求输出电阻 cURIUR0RoSL，（二）微变等效电路法（二）微变等效电路法共射极基本放大器微变等效分析共射极基本放大器微变等效分析三、放大电路的动态分析方法三、放大电路的动态分析方法 （4）源电压放大倍数）源电压放大倍数usA考虑信号源内阻影响时：考虑信号源内阻影响时：siiusousRRRAUUA 考虑信号源内阻影响时，电考虑信号源内阻影响时，电压放大倍数下降。压放大倍数下降。