模拟电路5.2节技术总结.ppt

5.2 图解分析法 图解分析法：利用晶体管的特性曲线以及负载线等，用作图的方法直接描绘出各有关的电压、电流波形； 计算分析法：是将晶体管简化成线性等效电路，然后对整个放大电路进行计算，求出各有关的电压、电流值。 以共射放大电路为典型进行分析。 1.用图解法分析静态工作情况 静态时常用直流量IB、UBE、IC和UCE来描述晶体管的静态工作情况。 IB、UBE可以在输入特性确定一点；IC、UCE在输出特性上确定一点。该点就称为静态工作点。 静态工作点通常用Q表示， Q点坐标为IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ。 用图解法来分析静态的目的： 确定Q点。 用图解法求静态 工作点的步骤： ⑴ 画出直流通路 ui=0V即可。 ⑵ 利用输入特性曲线来确定IBQ和UBEQ 列输入回路方程。 ⑵ 利用输入特性曲线来确定IBQ和UBEQ 该线称为静态负载线，或直流负载线(Static Load Lines)，它与输入特性的交点Q就是静态工作点。 Q点的坐标就是静态时的基极电流IBQ和基-射极间电压UBEQ ⑶ 利用输出特性曲线确定UCEQ及ICQ 列输出回路及输出特性曲线方程： 2. 用图解法分析动态工作情况 输入交流信号ui≠0，此时电路中各处为直流与交流的叠加。 ⑵ 利用输出特性画出iC和uCE波形 当ui≠0时，有VCC = iCRc + uCE，其中iC与uCE既有直流分量又有交流分量。 它反映了瞬时电量之间的关系，故称为动态负载线或交流负载线(Dynamic Load Lines)。 由输入特性曲线已得到iB的波形，且有 VCC = iCRc + uCE 取两点（VCC，0）和（0， VCC/Rc） iC = f (uCE)| iB = 常数 ?多条曲线。 3. 电路参数对静态工作点的影响 由前面讨论已知 Rc对Q点的影响 假设Rc阻值改变时，其他参数不变。由式 Rb对Q点的影响 假设Rb阻值改变时，其他参数不变。由式 4. 非线性失真 波形失真：信号经放大电路放大以后，输出波形与输入波形不完全一致。 非线性失真 (Nonlinear Distortion)：由于晶体管特性曲线非线性引起的波形失真。 非线性失真主要与静态工作点的位置和输入信号的幅值大小有关。 两种主要的非线性失真：截至失真和饱和失真。 ⑴ 截止失真 条件：静态工作点设置偏低，输入信号ui的幅值相对比较大。 结果：iB、iC、uCE的波形出现“削顶”失真，见图。这种失真称为截止失真 (Cutoff Distortion)。 消除截止失真的方法：提高Q点位置（如减小Rb的阻值）；减小ui的幅值。 ⑵ 饱和失真 5. 最大输出电压幅值 最大输出电压幅值:指放大电路在电路参数已确定的条件下，输出端不发生饱和失真和截止失真时的最大输出信号电压的幅值，记作Uomax。这是放大电路的一个重要性能指标。 工作点下移至F点时便进入截止区，将发生截止失真。 工作点上移至R点时便进入饱和区，将发生饱和失真。 UF是受截止失真限制的交流信号分量的最大幅值。 UR是受饱和失真限制的交流信号分量的最大幅值。 所以既不发生饱和失真，又不发生截止失真的条件下，uCE的交流分量的最大幅值应当是UR与UF之中的最小值。即 衡量放大电路不发生饱和失真和截止失真时的输出电压值的另一术语是输出动态范围，记为UP-P。它表示最大输出电压的峰-峰值。显然 * Rb + _ VCC T RC VBB ui + _ (a) 共射极放大电路 uo Rb + _ VCC T RC VBB uCE + _ uBE iC iB + ui _ 1.用图解法分析静态工作情况 Rb + _ VCC T Rc VBB uBE + _ (b) uCE iC iB VBB = iBRb+uBE 写输入特性曲线方程 iB = f (uBE)| uCE = 常数 求解，即为IBQ、UBEQ 由VBB = iBRb+uBE 得 斜率为-1/Rb。取两点(0,VBB/Rb)及(VBB,0)，在坐标系中画出这条线。 iB uBE 0 (a) UBEQ IBQ M N VBB/Rb -1/Rb Q iC = f (uCE) | iB = 常数 VCC = iCRc + uCE 方程VCC = iCRc + uCE 可写成斜截式方程 取两点(0,VCC/Rc)，(VCC,0)，连成直线。 Rb + _ VCC T Rc VBB uBE + _ (b) uCE iC iB iC 0 uCE (b) IBQ -1/Rc VCC VCC/Rc Q H L UCEQ ICQ 该线称为输出特性的直流负