154放大电路的动态分析.pptVIP

16.3 放大电路的动态分析 一、微变等效电路法 二、图解法 图解法 非线性失真： 动态：放大电路有信号输入（ui ?0）时的工作状态。 所用电路：放大电路的交流通路。 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 各极电压和电流的交流分量。 目的：找出Au、 ri、 ro与电路参数的关系，为设计打基础。 动态分析: 分析对象： 分析方法：微变等效电路法，图解法。 电压放大倍数 放大电路输入电阻 放大电路输出电阻 晶体管线性化的条件： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路 保证在静态工作点附近小范围内 微变等效电路： 在小信号情况下工作 1、晶体管的微变等效电路 当信号很小时，在静态工作点附近的输入特性在小范围内可近似线性化。 ?UBE ?IB (1)输入回路 Q 输入特性 晶体管的 输入电阻 晶体管的输入回路(B、E之间)可用rbe等效代替 IB UBE O (2) 输出回路 rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不计。 晶体管的输出电阻 输出特性 IC UCE Q 晶体管的电 流放大系数 晶体管的输出回路(C、E之间)可用一受控电流源ic=? ib等效代替，即由?来确定ic和ib之间的关系。 O ib ic ic B C E ib ?ib 晶体三极管 微变等效电路 ube + - uce + - ube + - uce + - rbe B E C 晶体管的B、E之间可用rbe等效代替 晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=?ib等效代替 2. 放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代替即可得放大电路的微变等效电路。 ib ic eS rbe ?ib RB RC RL E B C ui + - uo + - + - RS ii 交流通路 微变等效电路 RB RC ui uO RL + + - - RS eS + - ib ic B C E ii rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS 微变等效电路相量表示 若输入为正弦交流 (1)画微变等效电路 因rbe与IE有关，故放大倍数与静态 IE有关。 (1)负号表示输出电压的相位与输入相反 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS (2)求电压放大倍数Au 讨论： (2)Au与RL有关； RL→∞时电路开路，Au最大； RL↑→Au↑ (3)Au与rbe、β有关； 例1： 电压放大倍数的计算 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS RE 例2： 由例1、例2可知，当电路不同时，计算电压放大倍数 Au 的公式也不同。 (3)求放大电路输入电阻 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也就是放大电路的输入电阻。 + - 信号源 Au 放大电路 +- 输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。 放大电路 信号源 +- +- rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS RE 例2： rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS 例1： ri ri (4)求放大电路输出电阻 放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。 + _ RL ro + _ 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。 RS RL + _ Au 放大 电路 + _ rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS 共射极放大电路特点： 1. 放大倍数高; 2. 输入电阻低; 3. 输出电阻高. 例3： 1) 断开负载RL 3) 外加电压 4) 求 外加 2) 令 或 求ro的步骤： rbe RB RL E B C + - + - + - RS RE 外加 例4： 1) 断开负载RL 3) 外加电压 4) 求 2) 令 或 求ro的步骤： 用作图的方法来分析各电压和电流交流分量之间的传输情况和关系。 1、交流负载线 Q iC/mA uCE/V O 交流负载线 直流负载线 直流负载线： 其斜率： 交流负载线： 由于电容隔直流作用，RL不考虑 对交流来说电容视作短路RL考虑 其斜率： 很明显， Q uCE/V t t iB/?A IB t iC/mA IC iB/?A uBE/V t uBE/V UBE UCE iC/mA uCE/V O O O O O