3.3图解分析法 33,1静态工作情况分析 ●用近似估算法求静态工作点 ●用图解分析法确定静态工作点 332动态工作情况分析 交流通路及交流负载线 ●输入交流信号时的图解分析 ●BJT的三个工作区 输出功率和功率三角形 HOME
• 用近似估算法求静态工作点 • 用图解分析法确定静态工作点 • 交流通路及交流负载线 • 输入交流信号时的图解分析 • BJT的三个工作区 • 输出功率和功率三角形 3.3.1 静态工作情况分析 3.3.2 动态工作情况分析 3.3 图解分析法
33.1静态工作情况分析 1.用近似估算法求静态工作点 采用该方法,必须已知三极管的B值 根据直流通路可知: CC BE R B BE Ic=BIB VCE =VCC -ICR 直流通路 共射极放大电路 般硅管VB=0.7V,锗管VBp=0.2V HOME BACK NEXT
共射极放大电路 1. 用近似估算法求静态工作点 b CC BE B R V V I − = 根据直流通路可知： 采用该方法，必须已知三极管的 值。 一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。 直流通路 + - C B I =β I CE CC C Rc V =V − I 3.3.1 静态工作情况分析
3.3.1静态工作情况分析 2.用图解分析法确定静态工作点 采用该方法分析静态工作点,必须已知三极 管的输入输出特性曲线。 2 R C b T T CE BE 共射极放大电路 直流通路 ●首先,画出直流通路 HOME BACK NEXT
采用该方法分析静态工作点，必须已知三极 管的输入输出特性曲线。 共射极放大电路 • 首先，画出直流通路 直流通路 IB VBE + - IC VCE + - 3.3.1 静态工作情况分析 2. 用图解分析法确定静态工作点
FB/HA Ic 斜率,E R CC R 斜率-R B CQ PBE/V BEQ 线的交点即是Q点,得到4=cBb,两 ●在输入特性曲线上,作出直线 ·在输出特性曲线上,作出直流负载线E=c-IR, 与B曲线的交点即为Q点,从而得到VEQ和/o HOME BACK NEXT
直流通路 IB VBE + - IC VCE + - • 列输入回路方程： VBE =VCC－IBRb • 列输出回路方程（直流负载线）： VCE=VCC－ICRc • 在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－IBRb，两 线的交点即是Q点，得到IBQ。 • 在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ICRc， 与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。 vC E iC 斜率 - 1 Rc Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Rc IBQ Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Q Rc IBQ Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Q Rc VCEQ ICQ IBQ Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Q Rc ICQ IBQ Rc VCC VCC vC E iC
332动态工作情况分析 1.交流通路及交流负载线 斜率 CC R∥R 由交流通路得纯交流负载线:R ve=-ie·(RR1) 斜率 R RL=R1∥R,是点 交流负载电阻。 vcE 交流负载线是 过输出特性曲线上 有交流输入信号时 的Q点做一条斜率为 Q点的运动轨迹。 )R1/R直线,该直线即为 交流负载线。 Bp ic=(I/R.VCE +(I/RDl 交流通路 CEQCQ HOME BACK NEXT
由交流通路得纯交流负载线： 共射极放大电路 交流通路 i c vce + - vce= -ic (Rc //RL) 因为交流负载线必过Q点， 即 vce = vCE - VCEQ ic = iC - ICQ 同时，令R L = Rc //RL 1. 交流通路及交流负载线 则交流负载线为 vCE - VCEQ= -(iC -ICQ ) R L 即 iC = (-1/R L) vCE + (1/R L) VCEQ+ ICQ 斜率 - 1 Q Rc VCEQ ICQ IBQ Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Q Rc VCEQ ICQ IBQ Rc VCC VCC vC E iC 斜率 - 1 Rc 斜率 1 Rc // RL Q VCEQ ICQ IBQ Rc VCC VCC vC E iC 过输出特性曲线上 的 Q点做一条斜率为 - 1/R L 直线，该直线即为 交流负载线。 R' L= RL∥Rc， 是 交流负载电阻。 交流负载线是 有交流输入信号时 Q点的运动轨迹。 3.3.2 动态工作情况分析
3.3.2动态工作情况分析通过图解分析,可得如下结论 1.v个 BE 个→i个→i个 CE 2.输入交流信号 2.v与v相位相反; 时的图解分析 3.可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4.可以确定最大不失真输出幅度。 mA交流负裁线 LB ichmA 60uA Q 20UA CEQ #动态工作时,l、i的实际电流方向是否改变,vcg的实 际电压极性是否改变? HOME BACK NEXT
3.3.2 动态工作情况分析 共射极放大电路 Q IBQ VBEQ vB E/V iB/uA t t vB E/V iB/uA Q Q` Q`` IBQ VBEQ vB E/V iB/uA t t vB E/V iB/uA Q Q` Q`` IBQ VBEQ vB E/V iB/uA t t vB E/V iB/uA 2 0 4 0 6 0 Q ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 2 0uA 4 0uA 6 0uA Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 2 0uA 4 0uA 6 0uA Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 2 0uA 4 0uA 6 0uA 通过图解分析，可得如下结论： 1. vi→ vBE→ iB→ iC→vCE→ |-vo | 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。 # 动态工作时，iB、 iC的实际电流方向是否改变，vCE的实 际电压极性是否改变？ 2. 输入交流信号 时的图解分析
3.3.2动态工作情况分析 3.BJT的三个工作区与Q点的确定 ic/A 饱和区 200uA 160uA a,放大区12uA 80UA o Ib=40uA g20 Vor/v 截止区 饱和区特点:i不再随的增加而线性增加,即ic≠·此时B.ia> cE=vcEs,典型值为0.3V 截止区特点:i1=0, CEO° 当动态工作中进入饱和区或截止区时,将产生非线性失真 HOME BACK NEXT
Q Q1 Q2 vC E/V iC/mA 放大区 0 i B =40uA 80uA 120uA 160uA 饱和区 200uA 截止区 当动态工作中进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。 饱和区特点：iC不再随iB的增加而线性增加，即 C B i i 此时 B C i i 截止区特点：iB=0，iC= ICEO 。 vCE= VCES ，典型值为0.3V 。 3.3.2 动态工作情况分析 3. BJT的三个工作区与Q点的确定
3.3.2动态工作情况分析 ic/mA 饱和区 200uA ①波形失真 160uA Q,放大区 120uA 饱和失真 80UA DuA 由于放大电路动态工作时 0 的工作点到达了三极管的 截止区 /V 饱和区Q1而引起的非线性 失真。 mA交流负载线 截止失真 ic/mA 60UA 由于放大电路动态工作 Q 时的工作点到达了三极 20UA 管的截止区Q2而引起 vcEV 的非线性失真。 Vc #进入失真后,输出波形如何? CEO HOME xXT
饱和失真 截止失真 3.3.2 动态工作情况分析 Q Q1 Q2 vC E/V iC/mA 放大区 0 iB =40uA 80uA 120uA 160uA 饱和区 200uA 截止区 ① 波形失真 Q ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 2 0uA 4 0uA 6 0uA 由于放大电路动态工作时 的工作点到达了三极管的 饱和区Q1 而引起的非线性 失真。 由于放大电路动态工作 时的工作点到达了三极 管的截止区Q2 而引起 的非线性失真。 # 进入失真后,输出波形如何?
3.3.2动态工作情况分析 C/mA 饱和区 200uA ②放大电路的动态范围 160uA 放大区 120uA C& 0 80ua 放大电路获得最大的 =40uA 不失真输出幅度: 截止区 工作点Q要设置在 i/mA交流负载线 输出特性曲线放大区 ic/mA 的中间部位; 60UA Q 要有合适的交流负 20UA 载线 CEO HOME NEXT
放大电路获得最大的 不失真输出幅度： • 工作点Q要设置在 输出特性曲线放大区 的中间部位； • 要有合适的交流负 载线 3.3.2 动态工作情况分析 ②放大电路的动态范围 Q Q1 Q2 vC E/V iC/mA 放大区 0 i B =40uA 80uA 120uA 160uA 饱和区 200uA 截止区 Q ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 Q Q` Q`` ICQ VCEQ vC E/V iC/mA vC E/V iC/mA t t 交流负载线 2 0uA 4 0uA 6 0uA
3.3.2动态工作情况分析 (屈考题 4.输出功率和功率三角形 放大电路向电阻性负载提供的输出功率 3+ L om om c/mA om om 在输出特性曲线上,正 好是三角形△BQ的面积,这Q 三角形称为功率三角形 B E ceQ kOmi Vcc 要想P大,就要使功率三角形的功率三角形 面积大,即必须使Vm和m都要大。 HOME BACK NEXT
om om om om o 2 1 2 2 V I V I P = = 要想PO大，就要使功率三角形的 面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。 功率三角形 放大电路向电阻性负载提供的输出功率 在输出特性曲线上，正 好是三角形ABQ的面积，这 一三角形称为功率三角形。 （思考题） 4. 输出功率和功率三角形 3.3.2 动态工作情况分析