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电工技术,放大电路的动态分析.ppt

发布:2015-12-25约3.6千字共28页下载文档
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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
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