电子教案-电子技术(第5版-)教学资源42550-第2章放大器的分析方法-电子课件.pptx

1、1第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二2.2放大器的分析方法放大器的分析方法 主要要求：主要要求：1.掌握放大器的掌握放大器的图解分析法图解分析法。2.了解放大器的偏置电路了解放大器的偏置电路。3.掌握掌握微变等效电路分析法微变等效电路分析法。2第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二2.2.1 图解法图解法就是在晶体管特性曲线上，用作图的方法来分析放大就是在晶体管特性曲线上，用作图的方法来分析放大电路的性能的方法。电路的性能的方法。1.直流负载线和静态工作点直流负载线和静态工作点cCEcCCcCECCCcCC

2、CCERURURUUIRIUU（2,2,1）静态时静态时3第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 由于式（由于式（2,2,1）是线性方程，当）是线性方程，当UCC选定后，这条直线就完全由选定后，这条直线就完全由直流负载电阻直流负载电阻Rc确定，所以把这条直线叫做确定，所以把这条直线叫做 直流负载线的作法直流负载线的作法是：找出两个特殊点是：找出两个特殊点M（0，UCC）和）和N（UCC/Rc，0），将），将M、N连接连接,其直流负载线的斜率为其直流负载线的斜率为cRk1tan4第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星

3、期二4004.0470)7.020(mkVRUUIbBEQCCBQ基极电流基极电流由由KVL得得:5第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二作直流负载线作直流负载线则它和则它和IB=40uA曲线的交点曲线的交点,即是静态工作点即是静态工作点QQ点即为静态工作点点即为静态工作点,读出输出曲线上对应的数值是读出输出曲线上对应的数值是:IBQ=40uA ICQ=1.8mA UCEQ=9.2V 6第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二放大电路的输入端有输入信放大电路的输入端有输入信号，输出端开路，这种电路号，输出端开路，

4、这种电路称为空载放大电路，虽然电称为空载放大电路，虽然电压和电流增加了交流成分，压和电流增加了交流成分，但输出回路仍与静态的直流但输出回路仍与静态的直流通路完全一样。通路完全一样。cCCCCERiUu 所以，可用直流负载线来分析空载时所以，可用直流负载线来分析空载时的电压放大倍数的电压放大倍数.设图中输入信号电压设图中输入信号电压iBEQBEiuUutVusin02.0空载时的电压放大倍数空载时的电压放大倍数因为因为7第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 根据根据iB 的变化情况，可的变化情况，可知工作点是在以知工作点是在以Q为中心为中心的的Q1、Q

5、2两点之间变化两点之间变化8第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二VttutVutmioCEC)sin(3.4sin3.4sin3.49sin7.08.19第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二21502.03.4imomioUUUUA所以电压放大倍数为所以电压放大倍数为 10第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二2.交流负载线和动态分析交流负载线和动态分析交流通路交流通路11第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二交流负载线交流

6、负载线uUuiIiRiuceCEQCEcCQCLCCEuRRRIUiCELLLCQCEQC112第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 LRk1tanuCE=-icRLiC=ICQ+icuCEQ=UCEQ+uce 13第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二【例例2.2.1】如图所示放大电路如图所示放大电路,已知已知UCC=12 V,Rc=4k,Rb=300k,RL=4k ui=0.02sinwt V,晶体管的输出特性曲线如图晶体管的输出特性曲线如图,试画出直流负载试画出直流负载线和交流负载线线和交流负载线,并计

7、算电压放大倍数并计算电压放大倍数?ccCCCERiUu点得时当点得时当N,3,0M,12,0mARUIuVUuiCCCCQCECCCEcuAkVRUUIbBEQCCBQ40300)7.012(解解14第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二7502.05.1VVUUUUAimomioumAkVRUkRRRLCCLCL62122/15第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二动态范围：把输出电压动态范围：把输出电压uO在交流负载线上的变化范围在交流负载线上的变化范围线性动态范围：静态工作点选在放大区的中间，这时输出电压

8、的波形是和线性动态范围：静态工作点选在放大区的中间，这时输出电压的波形是和 输入电压波形相似的正弦波。输入电压波形相似的正弦波。16第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二17第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 从以上分析可以看出，从以上分析可以看出，对克服失对克服失真起主要作用。真起主要作用。影响静态工作点的主要因素有影响静态工作点的主要因素有，,。这三个因素。这三个因素中，一般中，一般确定后不易改变；确定后不易改变；对静态工作点影响相比较小；对静态工作点影响相比较小；是这三个因素中最主要因素，一般可认为是

9、这三个因素中最主要因素，一般可认为IBQ与与成反比，饱成反比，饱和失真时，应增大和失真时，应增大使使IBQ减小，降低工作点减小，降低工作点Q Q（或减小）；截（或减小）；截止失真时，应减小止失真时，应减小，使，使IBQ增大，来升高静态工作点增大，来升高静态工作点Q.Q.只要调只要调节节总可以使静态工作点工作在放大区直流负载线中间，在调总可以使静态工作点工作在放大区直流负载线中间，在调节有困难时，再考虑调节节有困难时，再考虑调节和和。合理选择以上参数，直至。合理选择以上参数，直至波形不失真时为止波形不失真时为止。18第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二

10、2.2.2 放大器的偏置电路放大器的偏置电路19第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二静态工作点不稳定的原因静态工作点不稳定的原因20第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 温度上升温度上升,反向饱和电流反向饱和电流ICBO增加增加,穿透电穿透电ICEO=(1+)ICBO也增加。也增加。反映在反映在输出特性曲线上是使其上移。输出特性曲线上是使其上移。iC增加增加.温度上升温度上升,发射结电压发射结电压uBE下降下降,在外加电压和电阻不变的情况下在外加电压和电阻不变的情况下,使基极电使基极电流流iB上升。上升。i

11、C增加增加.温度上升温度上升,使三极管的电流放大倍数使三极管的电流放大倍数增大增大,使特性曲线间距增大。使特性曲线间距增大。iC增加增加21第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 22第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二分压式偏置电路分压式偏置电路CCbbbBURRRU21223第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二根据根据UB=UCCRb2/（Rb1+Rb2）有，）有，)()3(/)2(/)()1(212ecCQCCEQcCQCCCEQCQBQeCCbbbeBEQB

12、EQCQRRIUIRIUUIIRURRRRUUII24第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二【例例2.2.2】在图所示电路中在图所示电路中,已知已知UCC=12V,Rc=2k,Rb1=20k,Rb2=10k,RL=6k,Re=2k,晶体管晶体管3DG6=37.5。试求静态工作点试求静态工作点.解解25第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二2.2.3 微变等效电路分析法微变等效电路分析法图解法分析放大电路比较直观图解法分析放大电路比较直观,但不易进行定量分析但不易进行定量分析,在计算交在计算交流时比较困难流时比较

13、困难,因此现在讨论微变等效电路法因此现在讨论微变等效电路法.晶体管的输入特性曲线是非线性的晶体管的输入特性曲线是非线性的,但在但在,静态静态工作点工作点Q附近的工作段可认为是一条直线附近的工作段可认为是一条直线.26第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二iuiurbbeBBEbe式中式中,ube,ib是交流量是交流量,rbe称为晶体管的输入电阻称为晶体管的输入电阻,它是一个动态它是一个动态电阻电阻,这样就可以把晶体管的输入回路等效成如图所示这样就可以把晶体管的输入回路等效成如图所示.27第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日

14、星期二日星期二rbemAmVIrEbe261300iiiibcBC28第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二在晶体管微变等效电路的基础上在晶体管微变等效电路的基础上,以以为例为例,分分析放大电路的等效电路析放大电路的等效电路29第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二30第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二定义为输出电压与输入电压的比值定义为输出电压与输入电压的比值,用用 表示表示AuUUAiouRRRrRrIRIUUARRRRIRIUrIUcLLbeLbebLbiou

15、LcLLbLcobebi则则如果输出端未接负载，所以式中/rRAbecu31第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二UiIirirrrRrRrIUrbeibebbebiiii所以，,/,rbeRIUURrUIsisisisi,ri32第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二roRrco注意注意:输入电阻和输出电阻都是对交流信号而言输入电阻和输出电阻都是对交流信号而言,是动是动态电阻态电阻,它们是衡量放大电路性能的重要指标它们是衡量放大电路性能的重要指标.33第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月

16、月17日星期二日星期二先画微变等效电路先画微变等效电路图图对输入回路对输入回路,输出回路用输出回路用线性电路进行分析计算线性电路进行分析计算【例例2.2.3】电路如图所示电路如图所示,已知已知UCC=20V,Rc=6k,Rb=470k,=45。求求:输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻;不接负载不接负载RL时的电压放大倍数时的电压放大倍数;求当接上负载求当接上负载RL=4k时电压放大倍数时电压放大倍数.34第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二kkkmAmAmAuAmAkVVRrrrRrIrRUUIcobebebiBQbebBEQCCBQ6,24.1/

17、24.1028.0263002630028028.04707.02021824.1645rRArIUbecubebiRL11624.14.2454.26464/rRUUARRRRRRRRIRIUbeLioucLcLcLLLbLcok解解35第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二【例例2.2.4】在图所示电路中在图所示电路中,已知已知UCC=12V,Rc=2k,Rb1=20k,Rb2=10k,RL=6k,Re=2k,=40,Rs=1k。求求:放大电路的输入电阻和放大电路的输入电阻和输出电阻输出电阻;对输入电压的放大倍数对输入电压的放大倍数;求对信号源的放

18、大倍数求对信号源的放大倍数.解解36第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二601/5.1405.1/,2:1/:194665.12640130026130065.127.0441220101021122ARRRrRrIRIUUARrrrRRrIrRUUIURRRUuLcLbeLbebLcioucobebebbiEQbeEBEQCCEQCCbbbBQkkkkmAmVmVmAkVVVV输出电阻输入电阻ArRrAUUrRrUUAUrrRUrrRUUUUAuisisioisisosiiissiissisos30)60(111,37第第 2 2 章基本放大电路章

19、基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二【例例2.2.5】如图所示放大电如图所示放大电路中路中,晶体晶体=40,rbe=1k。求求:静态工作点静态工作点;画微变等效电路图画微变等效电路图;求输入电阻和输出电阻求输入电阻和输出电阻;求电压放大倍数求电压放大倍数.静态工作点静态工作点:微变等效电路图微变等效电路图uAmAmAVVVmAkVVVVIIRRIUURUUIIURRRUCQBQceCQCCCEQeBEQBQEQCQCCbbbBQ41041.04065.14.5)8.12.02(65.11265.1)8.12.0(7.0441220101021238第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 输入输入,输出电阻输出电阻kkRrRRRrIUrRURURrUIIIIRrIRIrIUcobbebeiiibibiebeibbbiebebecbebi286.3111111121 21 21 39第第 2 2 章基本放大电路章基本放大电路2023年年1月月17日星期二日星期二 电压放大倍数电压放大倍数kkRRRRRRRRrRUUALcLcLcLebeLiou5.16262/5.62.04115.1401