放大電路的圖解分析法和小信號模型分析法雖然在形式上是獨立的,但實質上它們是互相聯系、互相補充的,一般可按下列情況處理:

用圖解分析法確定靜態工作點(也可用估算法求0點);

當輸人電壓幅度較小或BJT基本上在線性范圍內工作,特別是放大電路比較復雜時,可用小信號模型來分析,以后各章可看到這個方法的例子;

當輸入電壓幅度較大,BJT的工作點延伸到7-r特性曲線的非線性部分時,就需要采用圖解法,如第8章的功率放大電路。此外,如果要求分析放大電路輸出電壓的最大不失真幅值,或者要求合理安排電路工作點和參數,以便得到最大的動態范圍等,采用圖解分析法比較方便。

放大電路的直流負載線和交流負載線的概念有何不同9什么情況下這兩條負載

線是重合的?

如何確定放大電路的最大動態范圍?如何設置0點才能使動態范圍最大?

當圖4.3.14a所示電路中的BJT改用PNP型管時,有哪些元器件的連接需要改變?作如此變動后,若在輸人信號os(正弦波)的正半周,輸出信號uo產生了失真,此失真為何種類型的失真?

BJT的小信號模型是在什么條件下建立的?其中電源hreuce和hfeib的性質如何?

在畫放大電路的小信號等效電路時,常將電路中的直流電源短路,即把直流電源ycc的正端看成是直流正電位、交流地電位。對此如何理解?

在簡化的BJT的小信號模型中,兩個參數rbe和b怎樣求得?若用萬用表的“Ω”擋測量b、e兩極之間的電阻,是否為rbe?

試比較圖解分析法和小信號模型分析法的特點及應用范圍.

放大電路靜態工作點的穩定問題,由上一節的分析可知,靜態工作點Q是很重要的,它不但決定了放大電路是否會產生非線性失真,而且還影響到電路的動態性能,如電壓增益、輸入電阻等,所以在設計或調試放大電路時,為獲得較好的性能,必須首先設置一個合適且穩定的Q點。本節將重點討論Q點的穩定問題。

溫度對靜態工作點的影響,實際應用中,電源電壓的波動、元件參數的分散性及元件的老化、環境溫度變化等,都會引起靜態工作點的不穩定,影響放大電路的正常工作D在引起Q點不穩定的諸因素中,尤以環境溫度變化的影響最大Ⅱ,4.1,5節討論過,溫度上升時,BJT的反向電流Jcn。fcEo及電流放大系數b或α都會增大,而發射結正向壓降y:E會減小。這些參數隨溫度的變化,都會使放大電路中的集電極靜態電流fcQ隨溫度升高而增加(JcQ=Q+IGE。),從而使o點隨溫度變化。要想使rcQ基本穩定不變,只要在溫度升高時電路能自動地適當減小基極電流JbQ即可。前面介紹的兩種基本共射極放大電路沒有這個功能,所以必須改進放大電路的偏置電路。

射極偏置電路,基極分壓式射極偏置電路,穩定靜態工作點Q的原理,圖4,4,1a所示電路是分立元件電路中最常用的穩定靜態T作點的共射極放大電路。它的基極一射極偏置電路由ycc、基極電阻Rbl、風2和射極電阻Re組成,常稱為基極分壓式射極偏置電路c它的直流通路如圖4,4,1b所示。

基極分壓式射極偏置電路,(a)原理電路 (b)直流通路

雙極結型三極管及放大電路基礎,由直流通路分析該電路穩定靜態工作點的原理及過程。當Rbl、Rb2的阻值大小選擇適當,能滿足r1>>r:Q,使f≈u時,可認為基極直流電位基本上為一團定值,即vQ≈f2u/(hI十h2),與環境溫度幾乎無關。在此條件下,當溫度升高弓、起靜態電流IcQ≈IEQ)增加時,發射極直流電位V EQ=IEQRe)也增加。由于基極電位vQ基本固定不變,因此外加在發射結上的電壓yEQ(=yQ-vQ)將自動減小,使JEQ跟著減小,結果抑制了rcQ的增加,使rcQ基本維持不變,達到自動穩定靜態工作點的目的。當溫度降低時,各電量向相反方向

變化,0點也能穩定。這種利用rcQ的變化,通過電阻Rc取樣反過來控制yEQ,EQ、rcQ基本保持不變的自動調節作用稱為負反饋。利用負反饋作用穩定靜態工作點的電路還有集電極一基極偏置電路等,將在第7章討論。

為了增強圖4.4.1所示電路穩定靜態工作點Q的效果,同時兼顧其他指標,工程上一般取yQ=(3~5)V,J1=(5~10)rQ,這就要求偏置電阻應滿足(1+O Rc≈10Rb,式中Rb=Rbl‖Rb2。

0點的估算,由圖4,4,1b所示直流通路求0點的值。在J1>>rQ的條件下有

vQ≈ycc   (4.4.1)

集電極電流

JcQ≈fEQ=h2△hj    (⒋⒋2)

由此式可見,該電路中集電極靜態電流rcQ只與直流電壓及電阻Re有關,因此b隨溫度變化時,rcQ基本不變。

基極電流Jo=jk        (⒋⒋3)

集電極一射極電壓ycEQ=ycc~rcQ(Rc+Re)          (4.4.4)

動態性能的分析,畫出圖4.4.1a電路的小信號等效電路如圖4.4.2所示。由此圖可求得電壓增益h、輸人電阻Ri和輸出電阻Ro。

求h:因為有vo=-ibRo(式中Rj=Rc‖RL)vi=rbc+jeRe=jb rbe+(1+b)JbRe

所以放大電路靜態工作點的穩定問題.