圖2.4.1(b)2.4放大電路的基本分析方法基本分析方法兩種圖解法微變等效電路法2.4.1直流通路與交流通路圖2.2.2(b)圖2.4.1(a)2.4.2靜態工作點的近似計算bceIBQICQUCEQ圖2.4.1(a)硅管UBEQ=(0.6~0.8)V鍺管UBEQ=(0.1~0.2)VICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC【例】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=3k，Rb=280k，NPN硅管的=50，試估算靜態工作點。圖2.4.3(a)解：設UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQ

Rc=(12-23)V=6V2.4.3圖解法在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況。一、圖解法的過程(一)圖解分析靜態1.先用估算的方法計算輸入回路IBQ、UBEQ。2.用圖解法確定輸出回路靜態值方法：根據uCE=VCC

-

iCRc式確定兩個特殊點輸出回路輸出特性直流負載線Q圖2.4.2由靜態工作點Q確定的ICQ、UCEQ

為靜態值。圖2.4.3(a)【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k

，集電極直流電源VCC=12V，試用圖解法確定靜態工作點。解：首先估算IBQ做直流負載線，確定Q

點根據UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.0iB

=0μA20μA40μA60μA80μA134224681012MQ靜態工作點IBQ=40μA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V由Q

點確定靜態值為：iC

/mA圖2.4.3(b)(二)

圖解分析動態1.交流通路的輸出回路圖2.4.4

輸出通路的外電路是Rc和RL的并聯。2.交流負載線交流負載線交流負載線斜率為：OIBiC

/mAuCE

/VQ靜態工作點圖2.4.5(b)3.動態工作情況圖解分析圖2.4.5(a)輸入回路工作情況0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE交流負載線直流負載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC圖2.4.5(b)輸出回路工作情況分析4.電壓放大倍數圖2.4.3(a)【例】用圖解法求圖示電路電壓放大倍數。輸入、輸出特性曲線如右圖，RL=3k。uCE=(4.5–7.5)V=-3VuBE=(0.72–0.68)V=0.04V解：求確定交流負載線取iB=(60–20)A=40A則輸入、輸出特性曲線上有單管共射放大電路當輸入正弦波uI

時，放大電路中相應的uBE、iB、iC、uCE、uO波形。圖2.4.6單管共射放大電路的電壓電流波形

二、圖解法的應用(一)用圖解法分析非線性失真

1.靜態工作點過低，引起

iB、iC、uCE的波形失真ibui結論：iB波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ

——截止失真iC

、uCE

(uo

)波形失真NPN管截止失真時的輸出uo波形。uo=

uceOiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQOIB=0QtOO

NPN管uo波形tiCuCE/VuCE/ViC

/mAuo=

uceib(不失真)ICQUCEQ2.Q點過高，引起

iC、uCE的波形失真—飽和失真(二)用圖解法估算最大輸出幅度OiB=0QuCE/ViC

/mAACBDE交流負載線

輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓。即輸出特性的A、B

所限定的范圍。Q盡量設在線段AB的中點。則AQ=QB，CD=DE(三)用圖解法分析電路參數對靜態工作點的影響

1.改變Rb，保持VCC，Rc，不變；OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點下移；Q點上移；Q2OIBiCuCE

Q1Q3

2.改變VCC，保持Rb，Rc，不變；

升高VCC，直流負載線平行右移，動態工作范圍增大，但管子的動態功耗也增大。Q2圖2.4.9(a)圖2.4.9(b)

3.改變Rc，保持Rb，VCC，不變；

4.改變，保持Rb，Rc，VCC

不變；增大Rc，直流負載線斜率改變，則Q點向飽和區移近。OIBiCuCE

Q1Q2OIBiCuCE

Q1Q2增大，ICQ增大，UCEQ減小，則Q點移近飽和區。圖2.4.9(c)圖2.4.9(d)圖解法小結

1.能夠形象地顯示靜態工作點的位置與非線性失真的關系；

2.方便估算最大輸出幅值的數值；

3.可直觀表示電路參數對靜態工作點的影響；

4.有利于對靜態工作點Q

的檢測等。2.4.4微變等效電路法晶體管在小信號(微變量)情況下工作時，可以在靜態工作點附近的小范圍內用直線段近似地代替三極管的特性曲線，三極管就可以等效為一個線性元件。這樣就可以將非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。微變等效條件研究的對象僅僅是變化量信號的變化范圍很小一、簡化的

h參數微變等效電路(一)

三極管的微變等效電路iBuBE

晶體管的輸入特性曲線rbe：晶體管的輸入電阻。

在小信號的條件下，rbe是一常數。晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。1.輸入電路Q點附近的工作段近似地看成直線可認為uBE與iB成正比QOiB

uBE

圖2.4.10(a)2.輸出電路假設在

Q

點附近特性曲線基本上是水平的(iC

與uCE無關)，數量關系上，iC

比iB大

倍；iBiB從三極管輸出端看，可以用iB恒流源代替三極管；該恒流源為受控源；為iB對iC

的控制。uCE

QiC

O圖2.4.10(b)3.三極管的簡化參數等效電路

注意：這里忽略了uCE

對iC與輸出特性的影響，在大多數情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。圖2.4.11

三極管的簡化h參數等效電路cbe+uBE+uCEiCiBebcrbe

iB+uBE+uCEiCiB4.電壓放大倍數Au；輸入電阻Ri、輸出電阻ROC1RcRb+VCCC2RL+++VT+Ri=rbe//Rb，Ro=Rcrbe

ebcRcRLRb++圖2.4.12

單管共射放大電路的等效電路(二)

rbe的近似估算公式rbb：基區體電阻。reb：基射之間結電阻。低頻、小功率管rbb

約為300。UT：溫度電壓當量。c

beiBiCiE圖2.4.13電流放大倍數與電壓放大倍數之間關系討論

1.當IEQ

一定時，愈大則

rbe

也愈大，選用值較大的三極管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.當值一定時，IEQ愈大則rbe

愈小，可以得到較大的Au，這種方法比較有效。(三)

等效電路法的步驟(歸納)

1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態工作點Q

。

2.求出靜態工作點處的微變等效電路參數

和rbe

。

3.畫出放大電路的微變等效電路。可先畫出三極管的等效電路，然后畫出放大電路其余部分的交流通路。

4.列出電路方程并求解。二、微變等效電路法的應用例：接有發射極電阻的單管放大電路，計算電壓放大倍數和輸入、輸出電阻。C1RcRb+VCCC2RL+++VT+Rerbe

bcRcRLRb+Ree+圖2.4.14

接有發射極電阻的放大電路rbe

bcRcRLRb+Ree+根據微變等效電路列方程引入發射極電阻后，降低了。若滿足(1+)Re>>rbe

與三極管的參數、rbe

無關。2.放大電路的輸入電阻引入Re后，輸入電阻增大了。3.放大電路的輸出電阻rbe

ebcRcRLRb++Rerbe

bcRcRbRee將放大電路的輸入端短路，負載電阻RL

開路，忽略c、e之間的內電阻rce。RL圖2.4.14