1、模模 擬擬 電電 子子 技技 術術三極管放大電路的圖解分析三極管放大電路的圖解分析知識目標：知識目標：1. 掌握三極管放大電路靜態(tài)工作點的求法；掌握三極管放大電路靜態(tài)工作點的求法； 2. 掌握直流負載線的畫法；掌握直流負載線的畫法； 3. 了解影響靜態(tài)工作點的主要因素。了解影響靜態(tài)工作點的主要因素。三極管放大電路的圖解分析三極管放大電路的圖解分析三極管放大電路的動態(tài)圖解分析三極管放大電路的動態(tài)圖解分析第第8 8講講教學目標教學目標教學重點教學重點教學難點教學難點能力目標：能力目標：1. 會畫直流通路；會畫直流通路； 2. 會檢測靜態(tài)工作點；會檢測靜態(tài)工作點； 3. 會通過儀器觀測分析三極管的工

2、作狀態(tài)。會通過儀器觀測分析三極管的工作狀態(tài)。模模 擬擬 電電 子子 技技 術術3.2 3.2 三極管放大電路的分析方法三極管放大電路的分析方法3.2.13.2.1 放大電路的靜態(tài)分析3.2.23.2.2 放大電路的動態(tài)圖解分析3.2.33.2.3 三極管的低頻小信號模型模模 擬擬 電電 子子 技技 術術 3.2.1 3.2.1 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)分析有靜態(tài)分析有計算法計算法和和圖解分析法圖解分析法兩種兩種。 一、靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法一、靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法 二、靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法二、靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法 三三、影響靜態(tài)工作點的因素、影響靜態(tài)工作點的因素

3、模模 擬擬 電電 子子 技技 術術一一、靜態(tài)的計算分析法（估算法）靜態(tài)的計算分析法（估算法）cCCCCEBCbBECCBRIVUIIRUVI IB、IC和和UCE這些量代表的工作狀態(tài)稱為這些量代表的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點，用用Q表示。在測試基本放大電路時，往往測量三個電極表示。在測試基本放大電路時，往往測量三個電極對地的電位對地的電位VB、VE和和VC即可確定三極管的靜態(tài)工作狀態(tài)即可確定三極管的靜態(tài)工作狀態(tài)。根據直流通道可對放大電路的靜態(tài)進行計算根據直流通道可對放大電路的靜態(tài)進行計算模模 擬擬 電電 子子 技技 術術二、靜態(tài)的圖解分析法二、靜態(tài)的圖解分析法圖 3.2.1 放大電路靜態(tài)

4、工作狀態(tài)的圖解分析放大電路的靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析如圖3.2.1所示。模模 擬擬 電電 子子 技技 術術1. 由直流負載列出方程由直流負載列出方程 UCE=VCCICRc2. 在輸出特性曲線上確定在輸出特性曲線上確定兩個特殊點兩個特殊點,即可即可 畫出直流負載線。畫出直流負載線。 直流負載線的確定方法直流負載線的確定方法：VCC 、 VCC /Rc3. 在輸入回路列方程式在輸入回路列方程式UBE =VCCIBRb4. 在輸入特性曲線上，作出輸入負載線，兩在輸入特性曲線上，作出輸入負載線，兩 線的交點即是線的交點即是Q。5. 得到得到Q點的參數點的參數IBQ、ICQ和和UCEQ。模模 擬擬 電電

5、 子子 技技 術術例例3.13.1：測量三極管三個電極對地電位如圖：測量三極管三個電極對地電位如圖 3.2.23.2.2所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 圖 3.2.2 三極管工作狀態(tài)判斷 放大截止飽和模模 擬擬 電電 子子 技技 術術例例3.23.2：用數字電壓表測得：用數字電壓表測得VB =4.5 V 、VE = 3.8 V 、VC =8 V，試判斷三極管的工作狀態(tài)，試判斷三極管的工作狀態(tài)。圖3.2.3 例3.2電路圖模模 擬擬 電電 子子 技技 術術三、影響靜態(tài)工作點的因素1、為什么要設置穩(wěn)定的、為什么要設置穩(wěn)定的Q點？點？ （1）Q點設置不合適的話，將使輸出

6、波形失真點設置不合適的話，將使輸出波形失真 （2）放大倍數與）放大倍數與Q點有關點有關 （1）改變）改變 RB，其他參數不變，其他參數不變uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQR B iB R B iB 2、電路參數對靜態(tài)工作點的影響、電路參數對靜態(tài)工作點的影響模模 擬擬 電電 子子 技技 術術4、工作點穩(wěn)定電路介紹、工作點穩(wěn)定電路介紹 以射極偏置電路為例說明，電路就是前面介紹的以射極偏置電路為例說明，電路就是前面介紹的共射極放大電路，將電容共射極放大電路，將電容Ce去掉。電路如下圖所示：去掉。電路如下圖所示：3、環(huán)境溫度對工作點穩(wěn)定的影響、環(huán)境溫度對工作點穩(wěn)定的影響 當溫度升高時，三

7、極管的反向飽和電流當溫度升高時，三極管的反向飽和電流ICBO UBE 、 IC 從而影響從而影響Au（2） 改變改變 RC ，其他參數不變，其他參數不變RC Q 趨近飽和區(qū)。趨近飽和區(qū)。iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC（動畫3.2）模模 擬擬 電電 子子 技技 術術 穩(wěn)定穩(wěn)定Q點的原理：設點的原理：設I1Ib，對，對Si管管10倍倍 對對Ge管管20倍倍 則有：則有： V b= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)當某種原因影響當某種原因影響IC IE UE UBE Ib IC 模模 擬擬 電電 子子 技技 術術3.2.2 放大電路的動態(tài)圖解分析放大電路的動態(tài)圖解分析一

8、、交流負載線一、交流負載線二、交流工作狀態(tài)的圖解分析二、交流工作狀態(tài)的圖解分析三、三、最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度四、四、非線性失真非線性失真五、五、輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形模模 擬擬 電電 子子 技技 術術一、交流負載線一、交流負載線 交流負載線確定方法：交流負載線確定方法： 1.通過輸出特性曲線上的通過輸出特性曲線上的Q點做一條直線，其斜點做一條直線，其斜 率為率為- -1/RL 。2.RL= RLRc， 是交流負載電阻。是交流負載電阻。 3.交流負載線是有交流交流負載線是有交流 輸入信號時輸入信號時Q點的運點的運 動軌跡。動軌跡。 4.交流負載線與直流交流負載線與

9、直流 負載線相交負載線相交Q點。點。 圖圖 3.2.4放大電路的動態(tài)放大電路的動態(tài) 工作狀態(tài)的圖解分析工作狀態(tài)的圖解分析 LCQCEQCCRIUV模模 擬擬 電電 子子 技技 術術（動畫（動畫3.2-1）圖 3.2.5 放大電路的動態(tài)圖解分析通過圖解分析，可得如下結論：通過圖解分析，可得如下結論： 1. 1. ui uBE iB iC uCE |-uo| 2. 2. uo與與ui相位相反；相位相反； 3. 3. 可以測量出放大電路的電壓放大倍數；可以測量出放大電路的電壓放大倍數； 4. 4. 可以確定最大不失真輸出幅度可以確定最大不失真輸出幅度。二、二、交流工作狀態(tài)的圖解分析交流工作狀態(tài)的圖解

10、分析模模 擬擬 電電 子子 技技 術術波形的失真飽和失真飽和失真截止失真截止失真由于放大電路的工作點達到了三極管由于放大電路的工作點達到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現為底部失真。管，輸出電壓表現為底部失真。由于放大電路的工作點達到了三極管由于放大電路的工作點達到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現為頂部失真。管，輸出電壓表現為頂部失真。三、三、 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 注意：對于注意：對于PNP管，由于是負電源供電，失真的管，由于是負電源供電，失真的表現形式，

11、與表現形式，與NPN管正好相反。管正好相反。模模 擬擬 電電 子子 技技 術術圖 3.2.6 放大器截止失真和飽和失真 （動畫3.2-2） (a) 截止失真(b) 飽和失真（動畫3.2-3）模模 擬擬 電電 子子 技技 術術放大電路的最大不失真輸出幅度放大電路的最大不失真輸出幅度放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要：放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要： 1.工作點工作點Q要設置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；要設置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；2.要有合適的交流負載線要有合適的交流負載線。 圖圖 3.2.7 放大器的最大不失放大器的最大不失真輸出幅度真輸出幅度（動畫（動畫3.2-4

12、）模模 擬擬 電電 子子 技技 術術四、四、非線性失真非線性失真%10012322VVVTHD 放大器要求輸出信號與輸入信號之間是線性放大器要求輸出信號與輸入信號之間是線性關系，不能產生失真。關系，不能產生失真。 由于三極管存在非線性，使輸出信號產生了由于三極管存在非線性，使輸出信號產生了非線性失真非線性失真。 非線性失真系數的定義：非線性失真系數的定義：在某一正弦信號輸在某一正弦信號輸入下，輸出波形因非線性而產生失真，其諧波分入下，輸出波形因非線性而產生失真，其諧波分量的總有效值與基波分量之比，用量的總有效值與基波分量之比，用THD表示，表示，即即模模 擬擬 電電 子子 技技 術術 五、五、

13、 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的面積大，大，就要使功率三角形的面積大，即必須使即必須使Vom 和和Iom 都要大。都要大。 圖 3.2.8 功率三角形放大電路向電阻性負載提供的放大電路向電阻性負載提供的輸出功率輸出功率 在輸出特性曲線上，正在輸出特性曲線上，正好是三角形好是三角形 ABQ的面積，這的面積，這一三角形稱為一三角形稱為功率三角形功率三角形。模模 擬擬 電電 子子 技技 術術3.2.3 三極管的低頻小信號模型三極管的低頻小信號模型圖 3.2.9三極管簡化h參數模型模模 擬擬 電電 子子 技技 術術 學完本節(jié)內容后需要掌握以