放大电路的图解分析法和小信号模型分析法虽然在形式上是独立的,但实质上它们是互相联系、互相补充的,一般可按下列情况处理:

用图解分析法确定静态工作点(也可用估算法求0点);

当输人电压幅度较小或BJT基本上在线性范围内工作,特别是放大电路比较复杂时,可用小信号模型来分析,以后各章可看到这个方法的例子;

当输入电压幅度较大,BJT的工作点延伸到7-r特性曲线的非线性部分时,就需要采用图解法,如第8章的功率放大电路。此外,如果要求分析放大电路输出电压的最大不失真幅值,或者要求合理安排电路工作点和参数,以便得到最大的动态范围等,采用图解分析法比较方便。

放大电路的直流负载线和交流负载线的概念有何不同9什么情况下这两条负载

线是重合的?

如何确定放大电路的最大动态范围?如何设置0点才能使动态范围最大?

当图4.3.14a所示电路中的BJT改用PNP型管时,有哪些元器件的连接需要改变?作如此变动后,若在输人信号os(正弦波)的正半周,输出信号uo产生了失真,此失真为何种类型的失真?

BJT的小信号模型是在什么条件下建立的?其中电源hreuce和hfeib的性质如何?

在画放大电路的小信号等效电路时,常将电路中的直流电源短路,即把直流电源ycc的正端看成是直流正电位、交流地电位。对此如何理解?

在简化的BJT的小信号模型中,两个参数rbe和b怎样求得?若用万用表的“Ω”挡测量b、e两极之间的电阻,是否为rbe?

试比较图解分析法和小信号模型分析法的特点及应用范围.

放大电路静态工作点的稳定问题,由上一节的分析可知,静态工作点Q是很重要的,它不但决定了放大电路是否会产生非线性失真,而且还影响到电路的动态性能,如电压增益、输入电阻等,所以在设计或调试放大电路时,为获得较好的性能,必须首先设置一个合适且稳定的Q点。本节将重点讨论Q点的稳定问题。

温度对静态工作点的影响,实际应用中,电源电压的波动、元件参数的分散性及元件的老化、环境温度变化等,都会引起静态工作点的不稳定,影响放大电路的正常工作D在引起Q点不稳定的诸因素中,尤以环境温度变化的影响最大Ⅱ,4.1,5节讨论过,温度上升时,BJT的反向电流Jcn。fcEo及电流放大系数b或α都会增大,而发射结正向压降y:E会减小。这些参数随温度的变化,都会使放大电路中的集电极静态电流fcQ随温度升高而增加(JcQ=Q+IGE。),从而使o点随温度变化。要想使rcQ基本稳定不变,只要在温度升高时电路能自动地适当减小基极电流JbQ即可。前面介绍的两种基本共射极放大电路没有这个功能,所以必须改进放大电路的偏置电路。

射极偏置电路,基极分压式射极偏置电路,稳定静态工作点Q的原理,图4,4,1a所示电路是分立元件电路中最常用的稳定静态T作点的共射极放大电路。它的基极一射极偏置电路由ycc、基极电阻Rbl、风2和射极电阻Re组成,常称为基极分压式射极偏置电路c它的直流通路如图4,4,1b所示。

基极分压式射极偏置电路,(a)原理电路 (b)直流通路

双极结型三极管及放大电路基础,由直流通路分析该电路稳定静态工作点的原理及过程。当Rbl、Rb2的阻值大小选择适当,能满足r1>>r:Q,使f≈u时,可认为基极直流电位基本上为一团定值,即vQ≈f2u/(hI十h2),与环境温度几乎无关。在此条件下,当温度升高弓、起静态电流IcQ≈IEQ)增加时,发射极直流电位V EQ=IEQRe)也增加。由于基极电位vQ基本固定不变,因此外加在发射结上的电压yEQ(=yQ-vQ)将自动减小,使JEQ跟着减小,结果抑制了rcQ的增加,使rcQ基本维持不变,达到自动稳定静态工作点的目的。当温度降低时,各电量向相反方向

变化,0点也能稳定。这种利用rcQ的变化,通过电阻Rc取样反过来控制yEQ,EQ、rcQ基本保持不变的自动调节作用称为负反馈。利用负反馈作用稳定静态工作点的电路还有集电极一基极偏置电路等,将在第7章讨论。

为了增强图4.4.1所示电路稳定静态工作点Q的效果,同时兼顾其他指标,工程上一般取yQ=(3~5)V,J1=(5~10)rQ,这就要求偏置电阻应满足(1+O Rc≈10Rb,式中Rb=Rbl‖Rb2。

0点的估算,由图4,4,1b所示直流通路求0点的值。在J1>>rQ的条件下有

vQ≈ycc   (4.4.1)

集电极电流

JcQ≈fEQ=h2△hj    (⒋⒋2)

由此式可见,该电路中集电极静态电流rcQ只与直流电压及电阻Re有关,因此b随温度变化时,rcQ基本不变。

基极电流Jo=jk        (⒋⒋3)

集电极一射极电压ycEQ=ycc~rcQ(Rc+Re)          (4.4.4)

动态性能的分析,画出图4.4.1a电路的小信号等效电路如图4.4.2所示。由此图可求得电压增益h、输人电阻Ri和输出电阻Ro。

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

所以放大电路静态工作点的稳定问题.