放大電路的分析方法

我們?nèi)绻治鰟?dòng)態(tài)的交流信號(hào)得先確定的我在那個(gè)點(diǎn)上分析動(dòng)態(tài)，這個(gè)點(diǎn)是有直流信號(hào)決定的，因?yàn)椴煌闹绷麟妷簳?huì)對(duì)影響二極管的電阻rd，影響ib，進(jìn)而對(duì)ic造成影響，輸出的U0自然變化。分析直流，我們有一個(gè)叫做直流通路；分析交流我們有一個(gè)交流信號(hào)的交流通路。

2.3.1直流通路與交流通路

一.直流通路

先把交流電源置零變成通路，電路中電容斷路，電感短路，就得到了直流通路。

二.交流通路

直流給交流一個(gè)工作點(diǎn)，交流夾在這個(gè)點(diǎn)上工作。交流通路是在電路導(dǎo)通時(shí)候交流源單獨(dú)作用的電路。

1.直流源應(yīng)該置零

2.電容相當(dāng)于短路，對(duì)于阻容式電路來說，它的頻率應(yīng)該是足夠高的，這個(gè)時(shí)候通交阻直的容抗就會(huì)非常小，近似于短路。

2.3.2圖解法

在電路這門課里面你們學(xué)過非線性電路的分析，非線性電路用圖解法去做。這里我們講圖解法是想展示它的工作原理，后面我們不可能一直用圖解法，學(xué)完我們可以知道為什么直流決定了動(dòng)態(tài)參數(shù)。

Q：我們用圖解法來解決什么問題？

A：找到我的靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)

ib和UBE的關(guān)系滿足兩個(gè)條件，一個(gè)是一定符合輸入特性曲線，這個(gè)是他自己內(nèi)部的特性曲線；另一個(gè)是符合這個(gè)輸入回路給他界定的方程，外部電路給他的工作特性曲線。

輸入特性曲線：

與縱軸的交點(diǎn)是：“VBB/Rb”，因?yàn)閁BE等于，Rb分得了所有的電壓，根據(jù)外電路方程算出來的；與橫軸的交點(diǎn)是：“VBB”，iB為0，UBE=VBB。根據(jù)兩條線的交點(diǎn)我們得到了“IBQ和UBEQ”

之后再疊加上交流電源，VBB的大小會(huì)上下浮動(dòng)，外電路方程也跟著移動(dòng)，圖中畫出的是交流電壓是負(fù)的情況，有了疊加交流電源的外電路曲線和不疊加交流電源的外電路曲線和輸出特性曲線的兩個(gè)交點(diǎn)，我們可以得到ΔiB和ΔUBE。

輸出特性曲線：

用截距式畫出輸出回路的方程的話，與縱軸的交點(diǎn)是Vcc/Rc，因?yàn)閁CE等于0嘛；與縱軸的交點(diǎn)是Vcc，ic等于0，Rc不分壓，UCE=Vcc。交點(diǎn)就是Q點(diǎn)，UCEQ.

對(duì)于輸出特性曲線來說，它的Vcc并不會(huì)改變，所以即使添加了交流電源，外電路曲線也不會(huì)發(fā)生變化，添加交流信號(hào)之后，改變的是iB，所以我們看到的是兩條輸出特性曲線和一條外電路方程的函數(shù)的兩個(gè)交點(diǎn)，然后我就找到了ΔUCE，我也找到了Δic.我再把ΔUi和ΔUCE一比，得到的就是放大倍數(shù).

這個(gè)靜態(tài)工作點(diǎn)很重要，不同的靜態(tài)工作電流決定了rd的數(shù)值不同。

下面講線性替代

我們“Ui和iB”以及“iB和UBE”之間不是線性關(guān)系，看輸出特性曲線就知道了，整條曲線來看它就不是線性的。但是它有一部分是近似與線性的，就是疊加交流信號(hào)的一小段，可以把它看成是線性的，一小段的曲線還是近似于直線段的，現(xiàn)在我用rbe取代這個(gè)端口的二極管，就是一個(gè)定值電阻rbe。輸出回路哪里把βiB用受控源等效就成。

補(bǔ)充一句：我們?cè)谒鉹be的時(shí)候，用的是Δ值，把靜態(tài)工作電流削掉了，那一段是交流信號(hào)的值；如果我不用Δ值，直接選取線性等效上面的某個(gè)點(diǎn)計(jì)算rbe，那一定不一樣，相當(dāng)于是直接和原點(diǎn)連接，斜率倒數(shù)什么都不是，和曲線的斜率一點(diǎn)關(guān)系都沒有。所以，嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)，我們的線性等效是純交流的，ΔiB和ΔUBE的關(guān)系，絕對(duì)不能說是UBE和iB的關(guān)系，后者就不是一個(gè)線性關(guān)系?？偨Y(jié)一下，對(duì)于交流信號(hào)來說，在已經(jīng)確定靜態(tài)工作點(diǎn)的時(shí)候，這個(gè)rbe就是我的線性等效電阻，對(duì)于直流信號(hào)來說，這個(gè)點(diǎn)是我非線性曲線里面正在用的那個(gè)點(diǎn)，它就是我現(xiàn)在的值。

哦，我終于明白鄭老師說的把坐標(biāo)原點(diǎn)移動(dòng)到靜態(tài)工作點(diǎn)是什么意思了，因?yàn)檫@樣我就可以直接和把靜態(tài)工作點(diǎn)當(dāng)作原點(diǎn)，直接相連求斜率了，嗚嗚嗚，終于悟了。

2.3.3等效電路法

一.直流通路有什么用

1.首先，我的Q點(diǎn)在哪，Q點(diǎn)合不合理

2.得到Q點(diǎn)之后，求出rbe

這個(gè)rbb是基區(qū)的體電阻，基區(qū)的摻雜濃度很低，所以會(huì)表現(xiàn)出來一個(gè)體電阻出來。

之所以rbe后面那一坨那么抽象，我分開解釋，后面那一部分就是三極管發(fā)射區(qū)二極管的電阻表達(dá)式，首先（1+β）是因?yàn)檫@個(gè)電阻是對(duì)于輸入回路來說的，一個(gè)電阻有多大，不是本身標(biāo)多大就是多大，要看它承載了多少電壓，rbe處于輸入回路和輸出回路公共部分，它的電流是（1+β）iB，單看輸入回路還想正確表示出rbe承載了多少電壓，只能提高rbe的電阻數(shù)值，給它加上（1+β），我是這么理解的，不知道對(duì)不對(duì)（哭笑）；后面UT/IEQ則是因?yàn)樯婕暗搅朔聪蝻柡碗娏饕约靶甭是髮?dǎo)一番操作得出的結(jié)果，下圖中的ID是二極管所在的電路電流，所以這里我們用IEQ.

二.交流通路分析

1.首先得畫出交流通路的圖出來

2.然后，把等效后的交流通路畫出來

之后不管是輸入電阻還是輸出電阻還是放大倍數(shù)就都可以求了。原理分析清楚之后，剩下的就都是電路的問題了，建議同學(xué)們反復(fù)看一下電路中戴維南等效方面的知識(shí)。