三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性参照.pdfVIP

本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流 负载线进行了分析和研究，给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性，并对变压器耦 合放大电路的交流负载线方程进行了推导。 1 交流负载线及其方程形式 放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△ uce 和集电极电流△ i c 通过交 流等效负载 R’L 所表现出的关系△ ic= f ( △ uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这 一直线我们将其称之为交流负载线。 由文献 [ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图 1 所示的形式。其输出端交流电压、电流关系为： 对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是 Rc 和 RL 的并联值，即 R’L = Rc//RL 。对变压器耦合 而言，集电极负载是 R’L = n2RL ，n 为变压器变比。 将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△ i c=I c+ i c ，△ uce= Uce+ uce 代入式 ( 1) 得： 式( 2) 代表了通过 Q 点，斜率为 - 1/ R ’L 的直线 , 即为放大电路交流负载线方程。该方程在纵轴上 的截距为 I c + Uce/ R ’L ，在横轴上的截距为 Uce + I cR ’L 。若设 V’= Uce + I cR ’ L ，则其在 纵轴和横轴上的截距也可分别表示为 V’/ R ’L 及 V’，这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式 完全相同。 图 1 三种耦合方式下放大电路交流通路输出部分 2 三种耦合方式下交流负载线的特点 2. 1 阻容耦合放大电路 阻容耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图 2( a) ，图 2( b) 所示，其直流负载线方程为： 其输出端交流电压、电流关系如式 ( 1) 所示。整理式 ( 3) 和式 ( 1) 得交流负载线方程，如式 ( 2) 所 示。 由式 ( 3) 和式 ( 2) 可画出直流负载线和交流负载线 , 如图 2( b) 所示。从图中可看出，直接耦合放 大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，交流负载线更陡。 图 2 阻容耦合放大电路及交流负载线 2. 2 直接耦合放大电路 直接耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图 3( a) 及图 1 所示，其直流负载线方程为： 式中： 其输出端交流电压、电流关系如式 ( 1) 所示。整理式 ( 4) 和式 ( 1) 得交流负载线方程，如式 ( 2) 所 示。 由式 ( 4) 和式 ( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图 3( b) 所示。从图中可看出，直接耦合 放大电路的直流负载线和交流负载线重和，斜率相同。 图 3 直接耦合放大电路及交流负载线 2. 3 变压器耦合放大电路 变压器耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图 4( a) 及图 1 所示。忽略变压器初级线圈内阻， 其直流负载线方程为： 其输出端交流电压、电流关系如式 ( 1) 所示。整理式 ( 5) 和式 ( 1) 得交流负载线方程，如式 ( 2) 所 示。 由式 ( 5) 和式 ( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图 4( b) 所示。从图中可看出，变压器耦 合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，直流负载线更陡，是一条几乎垂直于横轴的直线。 图 4 变压器耦合放大电路及交流负载线 3 结 语 从真正意义上讲，所谓交流负载线方程应为式 ( 1) , 但该式在 ic uce 平面内是一条过原点的直线， 不能反映放大电路动态量与静态量相叠加及输入交流信号后动态工作点移动的真正轨迹，所以称式 ( 2) 为 放大电路的交流负载线方程。不过可将式 (