放大器的分析基本方法

① 功率放大器怎麼分析

高頻功率放大器用於發射機的末級，作用是將高頻已調波信號進行功率放大，以滿足發送功率的要求，然後經過天線將其輻射到空間，保證在一定區域內的接收機可以接收到滿意的信號電平，並且不幹擾相鄰信道的通信。高頻功率放大器是通信系統中發送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬頻高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出迴路，故又稱為調諧功率放大器或諧振功率放大器；寬頻高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬頻匹配電路，因此又稱為非調諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉換器件，它將電源供給的直流能量轉換成為高頻交流輸出。在 「低頻電子線路」課程中已知，放大器可以按照電流導通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態。甲類放大器電流的流通角為360o，適用於小信號低功率放大。乙類放大器電流的流通角約等於 180o；丙類放大器電流的流通角則小於180o。乙類和丙類都適用於大功率工作。丙類工作狀態的輸出功率和效率是三種工作狀態中最高者。高頻功率放大器大多工作於丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用於低頻功率放大，只能用於採用調諧迴路作為負載的諧振功率放大。由於調諧迴路具有濾波能力，迴路電流與電壓仍然極近於正弦波形，失真很小。除了以上幾種按電流流通角來分類的工作狀態外，又有使電子器件工作於開關狀態的了類放大和戊類放大。丁類放大器的效率比丙類放大器的還高，理論上可達100％，但它的最高工作頻率受到開關轉換瞬間所產生的器件功耗(集電極耗散功率或陽極耗散功率）的限制。如果在電路上加以改進，使電子器件在通斷轉換瞬間的功耗盡量減小，則工作頻率可以提高。這就是戊類放大器。我們已經知道，在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率，必須採用低頻功率放大器，而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉換為交流輸出的能量轉換器。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質的區別。低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬。例如，自20至 20000 Hz，高低頻率之比達 1000倍。因此它們都是採用無調諧負載，如電阻、變壓器等。高頻功率放大器的工作頻率高（由幾百 kHz一直到幾百、幾千甚至幾萬MHz），但相對頻帶很窄。例如，調幅廣播電台（535－1605 kHz的頻段范圍）的頻帶寬度為 10 kHz，如中心頻率取為 1000 kHz，則相對頻寬只相當於中心頻率的百分之一。中心頻率越高，則相對頻寬越小。因此，高頻功率放大器一般都採用選頻網路作為負載迴路。由於這後一特點，使得這兩種放大器所選用的工作狀態不同：低頻功率放大器可工作於甲類、甲乙類或乙類（限於推挽電路）狀態；高頻功率放大器則一般都工作於丙類（某些特殊情況可工作於乙類）。近年來，寬頻帶發射機的各中間級還廣泛採用一種新型的寬頻高頻功率放大器，它不採用選頻網路作為負載迴路，而是以頻率響應很寬的傳輸線作負載。這樣，它可以在很寬的范圍內變換工作頻率，而不必重新調諧。綜上所述可見，高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點是要求輸出功率大，效率高；它們的不同之點則是二者的工作頻率與相對頻寬不同，因而負載網路和工作狀態也不同。高頻功率放大器的主要技術指標有：輸出功率、效率、功率增益、帶寬和諧波抑制度（或信號失真度）等。這幾項指標要求是互相矛盾的，在設計放大器時應根據具體要求，突出一些指標，兼顧其他一些指標。例如實際中有些電路，防止干擾是主要矛盾，對諧波抑制度要求較高，而對帶寬要求可適當降低等。功率放大器的效率是一個突出的問題，其效率的高低與放大器的工作狀態有直接的關系。放大器的工作狀態可分為甲類、乙類和丙類等。為了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙類、丙類，即晶體管工作延伸到非線性區域。但這些工作狀態下的放大器的輸出電流與輸出電壓間存在很嚴重的非線性失真。低頻功率放大器因其信號的頻率覆蓋系數大，不能採用諧振迴路作負載，因此一般工作在甲類狀態；採用推挽電路時可以工作在乙類。高頻功率放大器因其信號的頻率覆蓋系數小，可以採用諧振迴路作負載，故通常工作在丙類，通過諧振迴路的選頻功能，可以濾除放大器集電極電流中的諧波成分，選出基波分量從而基本消除了非線性失真。所以，高頻功率放大器具有比低頻功率放大器更高的效率。高頻功率放大器因工作於大信號的非線性狀態，不能用線性等效電路分析，工程上普遍採用解析近似分析方法——折線法來分析其工作原理和工作狀態。這種分析方法的物理概念清楚，分析工作狀態方便，但計算準確度較低。以上討論的各類高頻功率放大器中，窄帶高頻功率放大器：用於提供足夠強的以載頻為中心的窄帶信號功率，或放大窄帶已調信號或實現倍頻的功能，通常工作於乙類、丙類狀態。寬頻高頻功率放大器：用於對某些載波信號頻率變化范圍大得短波，超短波電台的中間各級放大級，以免對不同fc的繁瑣調諧。通常工作於甲類狀態。

② 電路圖上怎麼分析放大器的串聯，並聯，電壓，電流的負反饋方法

就運算放大器電路而言：
反饋信號與輸入信號都加在同一個輸入端（同相或反相端）的，是並聯反饋，而分別加在不同輸入端（一個在同相端，一個在反相端）的，是串聯反饋；
反饋信號取自放大器輸出端所接的負載上的電壓，就是電壓反饋；
反饋信號取自放大器輸出端所接的負載上的電流，就是電流反饋；

③ 放大電路的靜態分析方法

1、直流通路和交流通路
放大電路中的電抗性元件對直流信號和交流信號呈現的阻抗是不同的。例如，電容對直流信號的阻抗是無窮大，故不允許直流信號通過；但以交流信號而言，電容容抗的大小為，當電容值足夠大，交流信號在電容上的壓降可以忽略時，可視為短路。電感對直流信號的阻抗為零，相當於短路；而對交流信號而言，感抗的大小為ωL。此外，對於理想電壓源，如VCC等，由於其電壓恆定不變，即電壓的變化量等於零，故在交流通路中相當於短路。而理想電流源，由於其電流恆定不變，即電流的變化量等於零，故在交流通路中相當於開路，等等。
在直流通路中，隔直電容C1、C2相當於開路。在交流通路中，C1、C2相當於短路，此外，集電極直流電源VCC也被短路。於是可得單管共射放大電路的直流通路和交流通路分別如下圖（a）和（b）所示。

根據放大電路的直流通路和交流通路，即可分別進行靜態分析和動態分析。分析時，除了圖解法和微變等效電路法以外，有時也採用一些簡單實用的近似估演算法。例如，常常根據直流通路，對放大電路的靜態工作情況進行近似估算。 
2、靜態工作點的近似估算
當外加輸入信號為零，在直流電源VCC的作用下，三極體的基極迴路和集電極迴路均存在直流電流和直流電壓，這些直流電流和電壓在三極體的輸入、輸出特性上各自對應一個點，稱為靜態工作點。靜態工作點處的基極電流、基極與發射極之間的電壓分別用符號IBQ、UBEQ表示，集電極電流、集電極與發射極之間的電壓則用ICQ、UCEQ表示。
可求得單管共射放大電路的靜態基極電流為

(1)
由三極體的輸入特性可知，UBEQ的變化范圍很小，可近似認為
硅管UBEQ=（0.6～0.8）V
鍺管UBEQ=（0.1～0.3）V
根據以上近似值，若給定VCC和Rb，即可由式（1）估算IBQ。
已知三極體的集電極電流與基極電流之間存在關系IC≈βIB,且β≈，故可得靜態集電極電流為

 (3)
然後由圖1(a)的直流通路可得
CEQ=VCC-ICQRC (4)
至此，靜態工作點的有關電流、電壓均已估算得到

④ BJT放大電路分析方法有2種：圖解分析法和小信號模型法

圖解分析法是一種近似的方法，但功能強，還可以分析晶體管的非線性工作狀態，譬如微波功率放大晶體管的分析。
小信號模型法是一種精確的計算方法，但只能用於晶體管的線性、小信號狀態分析，因為這時輸出信號與輸入信號才具有相同的頻率，可以給出一種等效電路（等效電路元件的數值確定）——小信號模型。小信號模型也適用於較高頻率的分析，只要不超出線性工作范圍；所以小信號模型有低頻等效電路，也有高頻等效電路。當然，在微波工作時除外，因為這時往往有許多寄生效應將會帶來非線性效應。
在大信號（信號幅度很大）情況下就不是這樣，這時輸入一個頻率的信號，就有可能產生出多個頻率的信號——如大功率放大電路、振盪電路等，這時就不能採用一個統一的等效電路來分析，但可用圖解法分析。

⑤ 圖解法和估演算法是晶體管放大電路靜態分析常用的的兩種分析方法,它們各有哪些優缺點

圖解法直觀，方便，可直觀的看到三極體各點的工作情況，缺點是不精確；估演算法相對精確一些，但需要算，沒有前一種直觀。

⑥ 怎麼分析放大電路

放大電路的分析方法如圖所示｡

放大電路的分析方法

既然放大電路中是交､直流信號混合

⑦ 功率放大電路測量方法

由於管子處於大信號下工作，故通常採用圖解法。掛示波器，輸入正弦波，分別調整輸入波形幅值，頻率和放大器偏置等一些其他電路參數。看輸出波形畸變程度和放大倍數。

輸入范圍越大越好，放大倍數越大越好，波形畸變越小越好。如果需定量測量，就要算出增益，帶寬，增益帶寬積。

靜態分析包括計演算法和圖解分析法；動態分析包括圖解分析法和微變等效電路法。在分析方法上，由於管子處於大信號下工作，故通常採用圖解法。功率放大電路的分析任務是：最大輸出功率、最高效率及功率三極體的安全工作參數。

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要求輸出功率盡可能大為了獲得大的功率輸出，要求功放管的電壓和電流都有足夠大的輸出幅度，因此管子往往在接近極限運用狀態下工作。

效率要高由於輸出功率大，因此直流電源消耗的功率也大，這就存在一個效率問題。所謂效率就是負載得到的有用信號功率和電源供給的直流功率的比值。這個比值越大，意味著效率越高。

⑧ 理想運算放大器工作在線性區和飽和區時各有何特點，分析方法有何不同

理想運放工作在線性區的特點及分析方法：

（1）理想運放工作在線性區時，輸出電壓與輸入電壓呈現線性關系，其中，u0是集成運放的輸出電壓；u+和u-分別是同相輸入端及反相輸入端的電壓；Auo是開環差模電壓放大倍數。根據理想運放的特徵，可以導出工作在線性區時集成運放的兩個重要特點。

1、虛短：理想運放的差模輸入電壓等於零

由於理想運放的開環差模電壓放大倍數等於無窮大，而輸出電壓為確定數值，同相輸入端電壓與反相輸入端電壓近似相等，如同將u+和u-兩點短路一樣，但兩點的短路是虛假的短路，是等效短路，並不是真正的短路，所以把這種現象稱為「虛短」。

2、虛斷：理想運放的輸入電流等於零，由於理想運放的開環輸入電阻rid-∞，因此它不向信號源索取電流，兩個輸入端都沒有電流流入集成運放。

此時，同相輸入端電流和反相輸入端電流都等於零，如同兩點斷開一樣。而這種斷開也不是真正的斷路，是等效斷路，所以把這種現象稱為「虛斷」。

（2）理想運放工作在非線性區的特點及分析方法：

集成運放工作在非線性區時，輸出電壓不再隨輸入電壓線性增長，而是達到飽和。

理想運放工作在非線性區時，也有兩個重要特點。

1、當理想運放的u+≠u- 時，理想運放的輸出電壓達到飽和值

當u+ >u-時，集成運放工作在正向飽和區，輸出電壓為正飽和值，

當u+ <u-時，集成運放工作在負向飽和壓，輸出電壓為負飽和值，

理想運放工作在非線性區時，u+≠u-，不存在「虛短」現象。

2、理想運放的輸入電流等於零

由於理想運放的輸入電阻r甜-∞，盡管輸入電壓u+≠「，仍可認為此時輸入電流為零。

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（1）理想運算放大器工作在線性工作狀態的最基本應用電路可以分為反相比例運算電路，同相比例運算電路。

（2）集成運算放大器

集成運算放大器簡稱集成運放，它的內部是直接耦合的多級放大器，整個電路可分為輸入級、中間級、輸出級三部分。

輸入級採用差分放大電路以消除零點漂移和抑制干擾；中間級一般採用共發射極電路，以獲得足夠高的電壓增益；輸出級一般採用互補對稱功放電路，以輸出足夠大的電壓和電流，其輸出電阻小，負載能力強。

集成運放一般由輸入端、輸出端、偏置電路和中間集四部分組成。

參考資料來源

網路-理想運算放大器

⑨ 高頻小信號放大器有哪些分類，其分析方法有什麼特點

1、按所用的材料分類：晶體管（BJT)、場效應管（FET)、集電電路（IC)
2、按頻譜寬度：窄帶放大器和寬頻放大器
3、按電路形式：單級放大器和多級放大器
4、按負載性質：諧振放大器（以諧振電路作為負載）、非諧振放大器（以阻容耦合電路作為負載）
高頻小信號放大器的質量指標
(1)
增益：（放大系數）
(2)
通頻帶
放大器的電壓增益下降到最大值的0.7（即1/√2）倍時，上、下限頻率之間的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，用B=2△f0.7表示。也稱為3dB帶寬。
(3)
選擇性
從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性。選擇性常採用矩形系數和抑制比來表示。
①
矩形系數：表示與理想濾波特性的接近程度。
②
抑制比：表示對某個干擾信號fn的抑制能力，用dn表示。
4)
工作穩定性：指放大器的工作狀態(直流偏置)、晶體管參數、電路元件參數等發生可能的變化時，放大器的主要特性的穩定。
5）雜訊系數
與低頻放大器一樣，選頻放大器的輸出雜訊也來源於輸入端和放大電路本身。通常用信噪比來表示雜訊對信號的影響，電路中某處信號功率與雜訊功率之比稱信噪比。信噪比越大，信號質量越好。
雜訊系數是用來反映電路本身雜訊大小的技術指標。其定義為輸入信號的信噪比與輸出信號的信噪比的比值。雜訊系數越接近於1，說明放大器的抗噪能力越強，輸出信號的質量越好。

⑩ 放大電路靜態和動態分析電路

放大電路的靜態分析和動態分析的目的是：
1、靜態分析可以求出IB，IBQ以及ICEQ等值。這樣既可以判斷放大器是否處於放大區，也可以為動態分析提供計算所必須的數據。
2、動態分析就是計算電路的電流、電壓的放大倍數，輸入、輸出阻抗等數據，這是衡量一個放大電路的好壞性質的最根本數據。

靜態分析，就是放大電路在輸入直流信號狀態下的電路分析；動態分析，就是放大電路在輸入交流信號下的電路分析。