放大電路的動態(tài)分析

一：圖解法分析動態(tài)特性

交流負載線的特點：必須通過靜態(tài)工作點交流負載線的斜率由R"_L表示(R"_L=Rc//R_L)
交流負載線的畫法（有兩種）：
（1）先作出直流負載線，找出Q點；
     作出一條斜率為R"_L的輔助線，然后過Q點作它的平行線即得。（此法為點斜式）
（2）先求出U_CE坐標(biāo)的截距（通過方程U"_CC=U_CE+I_CR"_L）
     連接Q點和U"_CC點即為交流負載線。（此法為兩點式）

例1：作出圖（1）所示電路的交流負載線。已知特性曲線如圖（2）所示，Ucc=12V，Rc=3千歐，R_L=3千歐，Rb=280千歐。

解：（1）作出直流負載線，求出點Q。
    （2）求出點U"cc。U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V
    （3）連接點Q和點U"cc即得交流負載線（圖中黑線即為所求）

  在使用放大電路時，我們一般是要求輸出信號盡可能的大，但是它要受到三極管非線性的限制。有時輸入信號過大或者工作點選擇不恰當(dāng)，輸出電壓波形就會產(chǎn)生失真。這種失真是由于三極管的非線性引起的，所以它被稱為非線性失真。
1.輸入信號過大引起的非線性失真.
它主要表現(xiàn)在輸入特性的起始彎曲部分，輸出特性的間距不勻，當(dāng)輸入又比較大時，就會使Ib、Uce和Ic的正負半周不對稱，即產(chǎn)生非線性失真。如圖（1）所示

2.工作點不合適引起的失真
當(dāng)工作點設(shè)置過低，在輸入信號的負半周，工作狀態(tài)進入截止區(qū)，從而引起Ib、Uce和Ic的波形失真，稱為截止失真（對于PNP型來說）如圖（2）所示

當(dāng)工作點設(shè)置過高，在輸入信號的正半周，工作狀態(tài)進入飽和區(qū)，此時Ib繼續(xù)增大而Ic不再隨之增大，因此引起Ic和Uce的波形失真，稱為飽和失真。如圖（3）所示

   我們采用微變等效電路法的思想是：當(dāng)信號變化的范圍很?。ㄎ⒆儯r，可以認(rèn)為三極管電壓、電流變化量之間的關(guān)系是線性的。
   通過上述思想我們就可以把含有非線性元件（如三極管）的放大電路，轉(zhuǎn)換為我們熟悉的線性電路，這樣我們就可以利用電路分析的各種方法來求解了。

在應(yīng)用中我們把三極管等效為圖（1）所示的電路
其中：Ie=（1+ß）Ib
r_be為基極和發(fā)射極之間的等效電阻

   微變等效電路主要用于對放大電路的動態(tài)特性分析。三極管有三種接法，因此放大電路也有三種基本組態(tài)。我們衡量放大電路的性能是通過性能指標(biāo)來衡量的！

電壓放大倍數(shù)   Au
  它是用來衡量放大電路的電壓放大能力。它可定義為輸出電壓的幅值與輸入電壓的幅值之比

Au=Uo/Ui

 電壓源放大倍數(shù)Aus是表示輸出電壓與信號源電壓值比，它就是考慮了信號源內(nèi)阻Rs影響時的Au

A_us=Uo/Us

電流放大倍數(shù)  Ai
  它是用來衡量放大電路的電流放大能力，值越大表明放大能力越好。它可定義為輸出電流Io和輸入電流Ii之比

Ai=Io/Ii

r_i=Ui/Ii

  它是用來衡量放大電路所能驅(qū)動負載的能力。從輸出端看進去的等效電阻就是輸出電阻

3.共b極放大電路
如圖(5)所示電路,試用微變等效電路法分析它的Au、Ai、rO、ri
分析為：其等效電路為：如圖（6）所示 （1）電壓放大倍數(shù)Au 因為：Uo=-ßIbR'L  R'L=Rc//RL      Ui=-Ib rbe 所以: Au=ßR'L/rbe
(2)電流放大倍數(shù)Ai 因為：Io=Ic  Ii=Ie 所以： Ai=Ic/Ie=a
（3）輸入電阻ri 因為：ri=Re//r'i   r'i=rbe/(1+ß) 所以: ri=Re//rbe/(1+ß)	(4)輸出電阻ro 當(dāng)Us=0時,Ib=0,ßIb=0 因此: ro=Rc

通過上面的學(xué)習(xí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，放大電路共發(fā)射極時，Ai和Au都比較大，但是輸出電壓和輸入電壓的相位相反；共基極時，Ai比較大，但是Au較小，輸出電壓與輸入電壓同相，并且具有跟隨關(guān)系，它可作為輸入級，輸出級或起隔離作用的中間級；共集電極時，Ai較小，Au較大，輸出電壓與輸入電壓同相，多用于寬頻帶放大等。