放大器的图解分析法(2) -----动态分析 您清楚吗? <<西电丝路云课堂>> ---孙 肖 子
交流图解分析的步骤如下: 二. 交流(动态)图解分析 交流通路 △uCE应由RC和RL共同决定 二. 交流(动态)图解分析 交流图解分析是在输入信号作用下，通过作图来确定放大管各级电流和极间电压的变化量。此时的交流通路： 交流通路 △uCE应由RC和RL共同决定 交流图解分析的步骤如下:
1.由放大器的输入回路确定iB的变化： 在晶体管的发射结回路，由于输入电压连同UBEQ一起直接加在发射结上，因而产生iB的变化: i i i Bmax Q I B Q i Bmin t U BE Q u BE u BE iB变化的幅度Ibm uBE=UBEQ+Uimsinωt Uim t
2. 画交流负载线: 瞬时工作点移动的轨迹 直流负载线 k=－1/RC i U u iB围绕IBQ变化时，引起iC和uCE如何改变？ 2. 画交流负载线: 瞬时工作点移动的轨迹 i B ＝ I Q u C E N M U R ● 直流负载线 k=－1/RC iB围绕IBQ变化时，引起iC和uCE如何改变？ 此时必须依据交流通路在输出特性上画出iB变化时瞬时工作点移动的轨迹，即交流负载线。
交流负载线特点： ①.交流负载线必然过Q点； ②.交流负载线的斜率为 其中 RL′=RC‖RL。 这是因为△uCE=－△iCRL′
交流负载线的画法 画一条过Q点且斜率为－1/ RL′的直线，即为交流负载线。 k R ' i U R Q I I I R ' u U U ＝－ R L 1 ' i C U C R Q I B Q I C Q A I C Q R L ' u CE U CE Q U CC 在何种情况下交流负载线与直流负载线重合?
3. 由交流负载线确定iC和uCE的变化量 交流负载线是输入信号作用下瞬时Q点移动的轨迹。 k R ' i i U R Q i Q I I ＝－ R L 1 ' i C i C U C R Q 1 i Bmax Q I B Q C Q I I C Q i Bmin Q 2 A t u CE U CE Q U CC u CE iC变化的幅度Icm t uCE变化的幅度Ucem 如电压放大倍数
u t u t i t i t u t t 根据交流图解分析，放大管各极电流和极间电压的波形，如图所示。 (1). 输入交变电压时，晶体管各极电流和极间电压的方向始终不变。只是在直流量上叠加一交流量。 u i t u BE U BE Q t i B (2). 各极电流、电压的瞬时波形中，需要放大的是交流量。但为了确保交流量不失真，直流量又是必不可少的。 I B Q t i C I C Q t u CE U CE Q (3). 输出与输入的波形 相位相反。因此，共射放 大器为反相放大器。 t u o t
◆直流工作点与放大器非线性失真的关系 产生截止失真 1. 若Q点过低： 直流工作点的位置如果设置不当，会使放大器输出波形产生明显的非线性失真。 1. 若Q点过低： 产生截止失真 i i i B C C 交流负载线 iC i B 输出电流 底部 因截止而 限幅 I C Q Q I B Q Q t U CE Q u CE U BE Q u BE uCE u BE 输出电压顶部 因截止而限幅 t t
2. 若Q点过高： 产生饱和失真 i i i i u u u Q t t C C i B i C Q ICQ 输出电流 顶部因 饱和而限幅 交流负载线 u t UCEQ CE u u CE 输出电压底部因饱和而限幅 CE t 可见，为了使放大器不产生截止和饱和失真，必须根据输出电压的大小设置合适的静态工作点。
3. 放大器的输出动态范围UOPP 由图解可知： 若 否则，产生截止失真。 若 否则，将产生饱和失真。 UCES为临界饱和压降，约为0.7V ● ● 否则，产生截止失真。 若 否则，将产生饱和失真。 不饱和范围 不截止范围 UCES为临界饱和压降，约为0.7V
【例】 电路及晶体管的输出特性如图所示，试用图解法确定直流工作点；画出交流负载线；若输入电压使基极电流有10μA的正弦变化，试确定输出电压的变化量并求动态范围。 解: Q点 RL′=RC||RL=2||2=1k 交流负载线 k ＝－ R L 1 ' 12V 2k 39k i Bmax ● 2 ● 2k i Bmin 25k 2k ● 4 2V Uom =1V
放大器的图解分析法 小结
放大器的图解分析法 谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见! <<西电丝路云课堂>>