放大电路的动态分析
一：图解法分析动态特性 1. 交流负载线的画法 解：画微变等效电路 .uo.iu 解： 交流负载线的特点： 必须通过静态工作点 交流负载线的斜率由 RL 表示(RL=Rc//RL) 交流负载线的画法(有两种)： (1) 先作出直流负载线，找出 Q 点; 作出一条斜率为 RL 的辅助线，然后过 Q 点作它的平行线即得。(此法为点 斜式) (2) 先求出 UCE 坐标的截距(通过方程 UCC=UCE+ICRL) 连接 Q 点和 UCC 点即为交流负载线。(此法为两点式) 例 1：作出图(1)所示电路的交流负载线。已知特性曲线如图(2)所示，
(1)所示
2. 工作点不合适引起的失真
(1)工作点 Q 点设置偏高会产生饱和失真
若工作点 Q 点设置偏高，虽然基极动态电流 ib 为不失真的正弦波，但是由 于在输入信号正半周，靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区，导致集 电极动态电流 iC 产生顶部失真，集电极电阻 Rc 上的电压波形必然随之产生 同样的失真。由于输出电压 vo 与 Rc 上电压的变化相位相反，从而导致 vo 波形产生底部失真，此种由于晶体管进入饱和区工作而产生的失真现象称为 饱和失真。 如图(3)所示 (2)工作点 Q 点设置偏低会产生截止失真 。 若工作点 Q 点设置偏低，在输入信号负半周靠近峰值的某段时间内，晶体 管 b-e 间电压总量 vBE 小于其导通电压(开启电压)，BJT 截止。因此基极电 流 ib 将产生底部失真。集电极电流 iC 和集电极电阻 Rc 上电压的波形必然会 随之产生同样的失真，从而导致 vo 波形产生顶部失真。这种由于 BJT 进入截止区工作而产生的失真称为截止失真。 如图(2)所示。 应当指出，截止失真和饱和失真都是比较极 端的情况。实际上，在输入信号的整个周期内，即使晶体管始终工作在放 大区域，也会因为输入特性和输出特性的非线性而使输出波形产生失真，只
Ucc=12V，Rc=3 千欧，RL=3 千欧，Rb=280 千欧。
解：(1)作出直流负载线，求出点 Q。
(2)求出点 Ucc。
Ucc=Uce+IcRL=6+1.5*2=9V (3)连接点 Q 和点 Ucc 即得交流非线性失真
作为对放大电路的要求，应使输出电压尽可能的大，但它受到三极管非线
静态工作点的计算 ICQ=?IBQ UCEQ=VCC-ICQRC 交流性能参数的计算 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 Ro=Rc 2. 共 c 极放大电路 共集放大电路信号从基极输入，从发射极输出，集电极作为输入输出的公 共端。该电路又称为射极输出器，或称射极跟随器，也是最常用的一种基本 电路。共集电极电路的特点是：输入阻抗高，输出阻抗低，电压放大倍数小 于 1 接近于 1，主要用作输入极、输出极和极间缓冲极。 用微变等效电路分析共集放大电路
不过当输入信号幅值较小时，这种失真非常小，可忽略不计而已。 三.微变等效电路 微变等效电路的基本思想是，当输入信号变化的范围很小(微变)时，可以 认为三极管电压，电流变化量之间的关心基本上是线性的。即在一个很小的 范围内，输入特性，输出特性均可近似的看作是一段直线。因此，就可给三 极管建立一个小信号的线性模型，这就是微变等效电路。利用微变等效电 路，可以将含有非线性元件(三极管)的放大电路转化成为我们熟悉的线性电 路，然后，就可以利用电路分析课程中的学习的有关方法来求解。 四.三种基本组态放大电路的分析 微变等效电路，主要用于对放大电路的动态特性分析。三极管有三种接 法，故放大电路也有三种基本组态。一个放大电路的性能怎样，是通过性能 指标来描述的! 1. 放大电路的性能指标 (1)电压放大倍数 Au
它是用来衡量放大电路的放大能力的指标。它可定义为输出电压的幅值或 有效值与输入电压的幅值或有效值之比，有时也称为增益。即 Au=Uo/Ui Aus=Uo/Us 电压源放大倍数 Aus 是表示输出电压幅值或有效值与信号源电压值比。显 然，当信号源内阻 R=0 时，Aus = Au。它就是考虑了信号源内阻 Rs 影响时 的 Au。 (2)电流放大倍数 Ai 它是用来衡量放大电路的电流放大能力。它可定义为输出电流 Io 与输入电 流 Ii 幅值或有效值之比 即 Ai=Io/Ii Ai 越大表明放大能力越好. (3)功率放大倍数 Ap. 它定义为输出功率与输入功率之比。即 Ap=Po/Pi=|UoIo|/|UiIi|=|AuAi| (4) 输入电阻 ri 放大电路由信号源提供输入信号，当放大电路与信号院相连时，就要从信
性的限制。当信号过大或者工作点选择不合适，输出电压波形将产生失真。
由于是三极管非线性引起的失真，所以称为非线性失真。
1. 由三极管特性曲线非线性引起的失真
这主要表现在输入特性的起始弯曲部分，输出特性的间距不匀当输入又比
较大时，就会使 Ib、Uce 和 Ic 的正负半周不对称，即产生非线性失真。如图
号源索取电流。索取电流的大小表明了放大电路对信号源的影响，所以定义 输入电阻来衡量放大电路对输入信号源的影响。当信号频率不高时，电抗效 应不考虑，则 ri=Ui/Ii (5)输出电阻 ro 从输出端看进去的放大电路的等效电阻，称为输出电阻 ro。输出电阻的高 低表明放大电路所能驱动负载的能力。ro 越小表明带负载能力越强。则 ro=U2/I2 下面我们用微变等效电路法计算放大电路的 Au，ri，ro 1. 共 e 极放大电路 对放大电路进行静态分析，主要是确定其静态工作点 Q，即求出 IBQ， ICQ，UCEQ。对放大电路进行动态分析，主要是计算放大电路的电压放大倍 数、输入电阻和输出电阻。 共射放大电路 (a)共射放大电路 (b)微变等效电路