第3章放大电路的分析方法第3章放大电路的分析方法
分析放大电路就是在理解放大电路工作原理的基础上求解静态工作点和各项动态参数。本章以基本共射放大电路为例,针对电子电路中存在的非线性器件,以及直流量与交流量同时作用的特点,提出分析方法。
3.1直流通路与交流通路
3.1.1直流通路与交流通路
一般情况下,在放大电路中,直流量(静态电流与电压)和交流信号(动态电流与电压)总是共存的。但是由于电容、电感等电抗元件的存在,直流量所流经的通路与交流信号所流经的通路是不完全相同的。因此,为了研���问题的方便起见,常把直流电源对电路的作用和输入信号对电路的作用区分开来,分为直流通路和交流通路。直流通路是指在直流电源作用下直流电流流经的通路,也就是静态电流流经的通路,用于研究静态工作点。对直流通路有以下几个原则:①电容视为开路;②电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻);③信号源视为短路,但应保留其内阻。交流通路是指在输入信号作用下交流信号流经的通路,用于研究动态参数。对交流通路有以下几个原则:①容量大的电容(如耦合电容)视为短路;②无内阻的直流电源(如+VCC)视为短路。
3.1.2直流通路与交流通路举例
根据上述原则,可将图3.1.1所示的基本共射放大电路的直流通路画成如图3.1.2(a)所示电路。图3.1.1基本共射放大电路图中,基极电源VBB和集电极电源VCC的负端均接地。为了得到交流通路,应将直流电源VBB和VCC短路,因而集电极电阻Rc并联在三极管的集电极和发射极之间,如图3.1.2(b)所示。
图3.1.2基本共射放大电路的直流通路和交流通路图3.1.3直接耦合共射放大电路图3.1.3所示为直接耦合共射放大电路,图中Rs为信号源内阻,因此其直流通路如图3.1.4(a)所示。从直流通路可以看出,放大电路的静态工作点既与信号源内阻Rs有关,又与负载电阻RL有关。由于直流电源VCC对交流信号短路,所以,在交流通路中,Rb2并联在三极管的基极与发射极之间,而集电极电阻Rc和负载电阻RL均并联在三极管的集电极与发射极之间,如图3.1.4(b)所示。
图3.1.5所示为阻容耦合放大电路,其信号源内阻为零。对于直流量,C1、C2开路,所以直流通路如图3.1.6(a)所示。对于交流信号,C1、C2相当于短路,直流电源VCC短路,因而输入电压ui加在三极管基极与发射极之间,基极电阻Rb并联在输入端;集电极电阻Rc和负载电阻RL并联在集电极与发射极之间,即并联在输出端。因此,交流通路如图3.1.6(b)所示。从直流通路可以看出,由于C1、C2的“隔直”作用,静态工作点与信号源内阻和负载电阻无关。
图3.1.4直接耦合共射放大电路的直流通路和交流通路图3.1.5阻容耦合共射放大电路图3.1.6阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态”的原则,求解静态工作点时应利用直流通路,求解动态参数时应利用交流通路,两种通路切不可混淆。静态工作点合适,动态分析才有意义。而对于简单电路,不一定非要画出直流通路不可。