（五）【模电】（基本放大电路）放大电路的分析方法

[模电专栏]

C 放大电路的分析方法

C.a 放大电路的直流通路和交流通路

C.a.a 基本共射放大电路的直流通路和交流通路

基本共射放大电路

把交流源去掉，负端接地，得到：
静态直流通路：用来求解静态工作点的。

$V_{BB}$越大，$U_{BEQ}$取不同的值所引起的$I_{BQ}$的误差越小。
$U_{CEQ}>U_{BEQ}$，则处于放大状态。

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通交流，电源相当于短路
动态交流通路：


注意：当静态工作点合适时，再画交流通路。

C.a.b 阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路

阻容耦合单管共射放大电路

直流通路：通直流，电容相当于开路

交流通路： 通交流，电容短路；电源短路，直流电源$V_{CC}$和地是一个点
动态$I_C$在两个电阻$R_C、R_L$产生变化的输出电压
动态的电压电流用向量形式。

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C.b 图解法

C.b.a 静态分析

静态:$\Delta u_I=0$

根据方程画出负载线。

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C.b.b 电压放大倍数的分析

动态：$\Delta u_I\ne 0$

反相

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C.b.c 失真分析

$\{\begin{array}{l}\text{输入特性方程}：i_B=f(u_{BE})|u_{CE}\\ u_{CE}=V_{BB}+u_{I_{max}}-i_B{R}_b\end{array}$
出现截止失真，也就是说上面的方程组不能在任意时刻都有非0解
消除方法：增大$V_{BB}$，即向上平移输入回路负载线，使得任意时刻方程组都有非0解
减小$R_b$,不能消除截止失真。

饱和失真产生于集体管的输出回路。
$\{\begin{array}{l}\text{输出特性方程}：i_C=f(u_{CE})|i_b\\ u_{CE}=V_{CC}-i_C{R}_C\end{array}$
出现饱和失真，也就是说上面的方程组不能在任意时刻都有非饱和区的解
消除方法：使得与所有输出特性曲线相交，即使得上面的方程没有0解


$U_{om}$：（$U_{omax}$）最大不失真输出电压

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$R_L^{\prime }：R_l//R_C;u_{CE}=I_{CQ}{R}_L^{\prime }$，已知斜率，必过Q点，确定B点，两点确定一条直线。输出电压决定于交流负载线。
$U_{om}$是个动态参数，动态参数要从交流负载线上得到——取决于($U_{CEQ}-U_{CES})与I_{CQ}{R}_L^{\prime }$哪边小，用小的除以根号2就得到$U_{om}$当两者相等时，$U_{om}$最大。但是还要考虑其他参数。

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C.c 等效电路法

C.c.a 直流模型：求解Q点

be之间等效为一个恒压源，二极管实际上只是表明了电流的方向。
ce之间等效为一个电流控制的电流源

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C.c.b 晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）

$h_{12}$:CE之间的电压对BE之间电压的影响:，即反馈

$h_{12}$：当$u_{CE}$大到一定程度，可忽略
$h_{22}$：晶体管输出特性理想化，$r_{ce}$趋于无穷，晶体管处于断开状态

适用于低频小信号。

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基区体电阻：常常不可忽略，因为基区做的很薄，多子浓度很低，呈现的电阻大。
发射区体电阻：发射区多子浓度很高，对于电流的阻力很小。

$U_{be}=U_{b{b}^{\prime }}+U_{b^{\prime }e}$

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C.c.c 基本共射放大电路的动态分析

Rc电流自下向上。

$R_i为输入电阻$。$R_o$为输出电阻。
$r_{be}$使得u电压放大能力变小了。好处是输入电阻大一些，从信号源索取的电流小一些，信号源降落在放大电路端口的电压大一些。

求输出电阻：$U_i$置零，$I_b$变零，受控源也为零，其所在支路断路，等效电阻为$R_c$。

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C.c.d 阻容耦合共射放大电路的动态分析

$A_{us}$：信号源的信号放大倍数。

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加一个有内阻的源
$R_L$为所加负载的电阻；$R_s$为电源的电阻

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图片来源：清华大学公开课 《模拟电子技术基础》 华成英