❶ 放大电路分析~
电子技术基础》是电子类专业一门重要的技术基础课。模拟电路是学生难学、教师难教的一门课程。放大器是模拟电路的入门基础,也是《电子技术基础》的重点和难点,只有解决了这个难题,才能进入电子技术的领域。笔者经过教学实践,逐渐形成了以非线性器件、线性器件与线性放大的主要矛盾,以线性非线性线性为主线,以直流分析和交流分析为主要内容的放大器的分析思路和原则,较好地解决了从《电路》到《电子技术》的过渡,解决了电子技术入门难的问题。
1 从线性到非线性
电子线路是电路的一个分支,是包含有电子器件的电路,而电子器件是非线性器件,所以电子线路是非线性电路。《电路》中一般包括非线性电路一章,但内容少,只是简单介绍,没有引起学生足够的重视。所以《电子技术基础》课一开始就要做好从线性电路到非线性电路的过渡。
《电子技术基础》一开始就讲PN结,PN结是半导体器件的基础。在讨论了PN结的工作原理,得到PN结的伏安特性后,就进入了非线性:其伏安特性曲线为非线性函数。在这里首先要给出线性电阻的定义,引出直流(静态)电阻和交流(动态)电阻的概念,对比线性电阻(伏安特性曲线为通过原点的一条直线,其直流电阻和交流电阻相等且为一常量)可得出如下重要结论:
(1)非线性元件在伏安特性曲线上任一点的直流电阻和交流电阻一般是不相等的。
(2)非线性元件的直流电阻和交流电阻不是一个常数,而是随着静态工作点的不同而变化。
PN结的正向电阻很小,而反向电阻很大。所以,往往把他的非线性概括为单向导电性。二极管就是一个PN结,三极管由2个PN结组成,当他工作在放大状态时,输入特性相当于PN结的正向特性,而输出特性相当于基区注入少数载流子控制下的PN结反向特性。
以上讲的是电子器件的非线性,有了电子器件非线性特点,才有电子线路与一般线性电路的区别,才能理解放大器的工作原理、静态工作点的设置及直流分析和交流分析的不同。
2 非线性带来的放大线路的特点
非线性元件往往会产生新的频率分量,也就是产生非线性失真。这就是电子线路必须考虑的首要问题。如果把交流信号直接加到三极管的发射结上(即不加静态偏置),则由于发射结的单向导电性,即便忽略了他的死区电压和正向特性的非线性,也会产生严重的非线性失真,这样只有正半周导通,而负半周是截止的(乙类工作状态)。只有将交流信号的中心位置沿电压轴向上平移,即在发射结加正向偏压,并使正向偏压值大于交流信号的振幅值,才能使PN结在交流信号的正、负半周均导通(甲类工作状态),才能得到不失真的放大,由此得到2条结论:
(1)为了克服PN结单向导电性带来的非线性失真,放大器在加入交流信号之前必须加上直流偏置信号。
(2)放大器线路中既有直流信号,也有交流信号; 2种信号的流通回路可能不同,即既有直流通路,又有交流通路;放大器中各处的电压和电流既有直流分量,又有交流分量,即瞬时量等于直流量加交流量,这就决定了放大器的分析包括直流分析和交流分析2部分,直流分析是确定放大器的直流工作点,交流分析是计算放大倍数,输入和输出电阻、输出功率和效率以及频率响应等性能指标。直流信号与交流信号的通路不同,特别是非线性器件对直流信号和交流信号所呈现的性能不同(直流电阻和交流电阻),所以直流分析和交流分析要采用不同的电路网络和参数。这些往往被一些同学所忽略,应特别引起注重。
3 微变信号的线性等效电路分析
对微变信号在放大器的分析方法中,把他变为线性电路的分析问题,这样就完成了线性---非线性--- 线性的全过程。但这并不是回到了原来的地方去,而是有了一个质的飞跃和提高。虽然放大线路的交流分析也是线性分析,但必须采用非线性器件在给定的静态工作点上的交流参数,非线性的特点在这里仍然起作用,在很多电子线路中,就是利用电子器件的直流电阻和交流电阻不同这一特点的。利用这一概念可以理解和解释很多电路的工作原理。例如,有源负载就是利用这一特点,在较低的直流电源电压或较大的静态工作电流的情况下,得到一个较大的交流等效电阻,在差动放大电路中,通过对长尾式差动放大器发射极电阻功能的分析,知道他能够有效地减小共模放大倍数而对差模信号没有任何影响,所以他越大越好,如果用线性电阻,在一定的工作电流下,选用大的电阻,就必须受到发射极直流电源电压的限制,这样,选用交流电阻很大而直流电阻很小的有源负载就是很自然。
❷ 放大电路的静态分析方法
1、直流通路和交流通路
放大电路中的电抗性元件对直流信号和交流信号呈现的阻抗是不同的。例如,电容对直流信号的阻抗是无穷大,故不允许直流信号通过;但以交流信号而言,电容容抗的大小为,当电容值足够大,交流信号在电容上的压降可以忽略时,可视为短路。电感对直流信号的阻抗为零,相当于短路;而对交流信号而言,感抗的大小为ωL。此外,对于理想电压源,如VCC等,由于其电压恒定不变,即电压的变化量等于零,故在交流通路中相当于短路。而理想电流源,由于其电流恒定不变,即电流的变化量等于零,故在交流通路中相当于开路,等等。
在直流通路中,隔直电容C1、C2相当于开路。在交流通路中,C1、C2相当于短路,此外,集电极直流电源VCC也被短路。于是可得单管共射放大电路的直流通路和交流通路分别如下图(a)和(b)所示。
根据放大电路的直流通路和交流通路,即可分别进行静态分析和动态分析。分析时,除了图解法和微变等效电路法以外,有时也采用一些简单实用的近似估算法。例如,常常根据直流通路,对放大电路的静态工作情况进行近似估算。
2、静态工作点的近似估算
当外加输入信号为零,在直流电源VCC的作用下,三极管的基极回路和集电极回路均存在直流电流和直流电压,这些直流电流和电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个点,称为静态工作点。静态工作点处的基极电流、基极与发射极之间的电压分别用符号IBQ、UBEQ表示,集电极电流、集电极与发射极之间的电压则用ICQ、UCEQ表示。
可求得单管共射放大电路的静态基极电流为
(1)
由三极管的输入特性可知,UBEQ的变化范围很小,可近似认为
硅管UBEQ=(0.6~0.8)V
锗管UBEQ=(0.1~0.3)V
根据以上近似值,若给定VCC和Rb,即可由式(1)估算IBQ。
已知三极管的集电极电流与基极电流之间存在关系IC≈βIB,且β≈,故可得静态集电极电流为
(3)
然后由图1(a)的直流通路可得
CEQ=VCC-ICQRC (4)
至此,静态工作点的有关电流、电压均已估算得到
❸ 放大电路分析
摘要
❹ 用等效电路分析法分析放大电路的理论基础是什么在什么条件下可以适用h参数等
用等效电路分析法分析放大电路的底论基数是什么?在什么条件下可以适用?而且参加这个点就定路分社发布通分射放大电路的底论基数,所以就条件下可以使用各种各样的电路分手分手放大电路理论基础现在调各种条件下是可以使用这个。电路的分析方法的。
❺ 如何自己做的放大电路能用集成放大电路的分析方法分析吗
一般不能
集成运放的放大倍数非常大,基本上加上一点小电压就会饱和。它的放大一般都是通过负反馈来放大的。
除非你做的放大电路的放大倍数很大,输入电阻也很大。也就是参数做的很NB,这样才能用集成放大电路的分析方法来分析。
❻ 放大电路有哪三种基本分析方法
功率放大电路的分析任务是:最大输出功率、最高效率及功率三极管的安全工作参数。在分析方法上,由于管子处于大信号下工作,故通常采用图解法。
❼ 在分析放大电路的主要方法有哪两种
是模拟 数字放大电路
❽ 怎么分析放大电路
放大电路的分析方法如图所示。
放大电路的分析方法
既然放大电路中是交、直流信号混合
❾ BJT放大电路分析方法有2种:图解分析法和小信号模型法
图解分析法是一种近似的方法,但功能强,还可以分析晶体管的非线性工作状态,譬如微波功率放大晶体管的分析。
小信号模型法是一种精确的计算方法,但只能用于晶体管的线性、小信号状态分析,因为这时输出信号与输入信号才具有相同的频率,可以给出一种等效电路(等效电路元件的数值确定)——小信号模型。小信号模型也适用于较高频率的分析,只要不超出线性工作范围;所以小信号模型有低频等效电路,也有高频等效电路。当然,在微波工作时除外,因为这时往往有许多寄生效应将会带来非线性效应。
在大信号(信号幅度很大)情况下就不是这样,这时输入一个频率的信号,就有可能产生出多个频率的信号——如大功率放大电路、振荡电路等,这时就不能采用一个统一的等效电路来分析,但可用图解法分析。
❿ 放大电路有两种常用的分析方法,当分析电路是否会产生非线性失真时应使用
原因之一是:放大电路中的三极管是非线性元件,当其工作电流变化时,其放大倍数、输入电阻等都会发生变化,对同频率的正弦信号,当输入信号幅度不同时,放大倍数会不同;
原因之二是:放大电路中的电感元件(包括变压器)、电容元件对不同频率的信号会产生不同的阻抗和相移,当输入信号是非正弦波时,该输入信号可以分解成若干个不同频率的正弦信号,而这些信号通过含有电感、电容的电路时,电路对分解出的这些频率的反映是不同的,通过放大电路后,它们再合成起来后,与原来信号的波形会产生很大的变化。