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第6讲 图解法


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二、图解法
1、静态分析
UCEQ ? VCC ? ICQ ? Rc

直流负载线DCLL—输出回路直流方程代表的直线 特点:过Q点,斜率为 ? 1 RC 从输入回路入手,采用估算法求出 I BQ 并确定其对应的输 出特性曲线,曲线与直流负载线的交点就是静态工作点 Q

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2、动态分析
' Uce ? ?I c (Rc RL ) ? ?I c RL

交流负载线ACLL— 输出回路交流方程 代表的直线

特点:过Q点,斜率为

1 ? ' RL

比DCLL陡, R L ? ? 时,与DCLL重合
' V 画法:横轴交点 CC 与Q点相连的直线。

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交流负载线画出后,以 I BQ 为平衡位置,找出相应的?iB并 描述出 ib 的正弦波形。在 i 信号推动下,由晶体管的电流放大 b 作用得到 ic 波形,并且在管子的c-e两端获得电压 uce波形

(a)输入回路

(b)输出回路

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从图可知,Q点愈高,Q点附近的曲线愈陡,因而在相 同的 ib 作用下所产生的 Au 的幅值愈大,也就意味 ui 将愈 大。可见,Q点的位置影响着放大电路的电压放大能力。

(a)输入回路

(b)输出回路

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交流负载线

ib

iB

ic Q

iC/mA

ib

ube

uBE

uCE/V

uce

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3、图解最大不失真输出电压 U om
具体步骤: 确定Q点;

画出交流负载线;
确定 U om
' Uom ? min UCEQ ? UCES , I CQ ? RL

?

?

最大不饱和失真 输出幅度

最大不截止失真 输出幅度

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4、图解分析波形失真与Q点的关系
' 当Q点过高(如图所示靠近饱和区的 Q )时, 输 出电压 uo 波形产生底部失真,即下削波,这种失真又 称饱和失真。

(a)波形失真分析 (b)失真波形 图2.3.4 波形失真分析

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'

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当Q点过低(如图所示靠近截止区的 Q )时,输 出电压 uo 波形产生顶部失真,即上削波,这种失真又 称截止失真。 截止失真和饱和失真统称“非线性失真”

(a)波形失真分析 (b)失真波形 图2.3.4 波形失真分析

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截止失真

Q'

VBB

t

截止失真是在输入回路首先产生失真! 消除方法:增大 VBB,即向上平移输入回路负载线。 减小 Rb 能消除截止失真吗?

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饱和失真

饱和失真产生于晶体管的输出回路!

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消除饱和失真的方法
Rc↓或VCC↑
Q '''
Q''

Rb↑或 β↓或 VBB ↓

这可不是 好办法!

消除方法:增大Rb,减小VBB,减小Rc,减小β,增大VCC。 最大不失真输出电压Uom :比较UCEQ与( VCC- UCEQ ), 取其小者,除以 2 。

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5、电路参数对Q点的影响

VCC 增大,Q点如何变化?

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RC 增大,Q点如何变化?

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''' Q Q点到 变化,是什 么参数变化了?增大 了还是减小了?

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6、图解法的适用范围 适应于Q点分析、失真分析、最大不失真输出 电压的分析; 能够用于大信号分析; 不易准确求解; 不能求解输入电阻、输出电阻、频带等参数。

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直流负载线和交流负载线

B
' I CQ RL

Uom=?Q点在什么位置Uom最大?

交流负载线应过Q点,且 斜率决定于(Rc∥RL)

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讨论

1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4? 2. 从输出电压上看,哪个Q点下最易产生截止失真? 哪个Q点下最易产生饱和失真?哪个Q点下Uom最大? 3. 设计放大电路时,应根据什么选择VCC?


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