电工技术,放大电路的动态分析.ppt

若Ri较小:从信号源取用较大电流，增加信号源负担；Rs和ri分压，是放大电路的Ui减小，从而是Uo减小；ri是前级放大电路的负载电阻，会降低前级的Au * * 理解为什么引入交流负载线？交流负载线的特征。 15.3 放大电路的动态分析 动态：放大电路有信号输入（ui ?0）时的工作状态。 分析方法： 微变等效电路法，图解法。 所用电路： 放大电路的交流通路。 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。 分析对象： 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。 15.3.1 微变等效电路法 微变等效电路： 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。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。 线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。 微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。 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。 1. 晶体管的微变等效电路 ?UBE ?IB 对于小功率三极管： rbe一般为几百欧到几千欧。 (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，即由rbe来确定ube和 ib之间的关系。 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 输出特性在线性工作区是 一组近似等距的平行直线。 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。 ?一般在20～200之间，在手册中常用hfe表示。 O ib ic ic B C E ib ?ib 晶体三极管 微变等效电路 ube + - uce + - ube + - uce + - 1. 晶体管的微变等效电路 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 分析时假设输入为正弦交流，所以等效电路中的电压与电流可用相量表示。 微变等效电路 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 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS 等效电路法的步骤(归纳) 　　1. 首先利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点 Q 。 　　2. 求出静态工作点处的微变等效电路参数 ? 和 rbe 。 　　3. 画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。 　　4. 列出电路方程并求解。 3.电压放大倍数的计算 当放大电路输出端开路(未接RL)时， 因rbe与IE有关，故放大倍数与静态 IE有关。 负载电阻愈小，放大倍数愈小。 式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。 例1： rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS 3.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。要根据微变等效电路找出 ui与ib的关系、 uo与ic 的关系。 4.放大电路输入电阻的计算 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。 定义： 输入电阻是对交流信号而言的，是动态电阻。 + - 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