放大电路的动态分析放大电路的频率特性.ppt

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1、15.3放大电路的动态分析动态：放大电路有信号输入(ui0)时交流工作状态。分析方法：微变等效电路法，图解法。动态分析:对外加的交流信号及其响应单独进行分析,即只对电路的交流工作状态(简称动态)进行分析,称为动态分析。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。所用电路：放大电路的交流通路。放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。电路中电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。交流通路---只考虑

2、交流信号的分电路。直流通路---只考虑直流信号的分电路。不同的信号可以在不同的通路进行分析。15.3放大电路的动态分析RBRCuiuORLRSes++–+––对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)XC0，C可看作短路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。短路短路对地短路交流通路画交流通路应遵循两条原则：①大容量的电容视为短路；②无内阻的直流电源视为短路。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE15.3.1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。

3、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。微变等效电路分析法微变等效电路分析法(又叫小信号等效电路分析法)是在输入低频小信号的前提下，用BJT的h参数模型代替交流通路中的三极管，得到放大电路的微变等效电路，然后利用线性电路的基本定理来计算放大电路的性能指标(如电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等)。三极管的微变等效模型图三极管及其微变等效模型晶体管的微变

4、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。15.3.1微变等效电路法(1)输入电路Q输入特性晶体管的输入电阻晶体管的输入电路(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。IBUBEO(2)输出电路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ICUCEQ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电路(C、E之间)可用一受控电流源ic=

5、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。OibicicBCEib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rbeBEC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。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微变等效电路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii分

6、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。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.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：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS3.电压放大倍数的计算rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例

7、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。3.电压放大倍数的计算例15.3.1：在下图（即图15.1.2）中，UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5，RL=4k。求电压放大倍数。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE[解]已求得IC=1.5mA≈IERL’=RC∥RL=2kΩ4.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