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「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

作者:机械网
文章来源:本站

  1. 交流通路与直流通路的画法

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  在画之前,我们先回忆一下《电路》课程中所学:

  对于直流通路:

  1.电容相当于断路

  2.电感相当于短路

  3.信号源(产生交流信号的那个)视为短路,但保留其内阻

  对交流通路:

  1.电容相当于短路

  2.无内阻的直流电源相当于短路

  下面,我们来看一个例子,我们要画出下面电路的直流通路和交流通路:

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  首先是直流通路,根据我们所学,电容C1,C2相当于断路,即:

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  C1、C2相当于断路

  那么,把打红叉部分的支路去掉,直流通路就画好了。

  下面我们来看看交流通路的画法:首先,C1,C2 相当于短路,而且,由于直流电压源VCC无内阻,对于交流通路来说相当于短路,那么,图中与+VCC相连的电阻Rb,Rc在原本与VCC相连的那一端就相当于接地了。

  因此,该电路的交流通路如图所示:

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  交流通路2. 由直流通路计算几种常见放大电路的静态工作点Q

  当题目要求我们计算静态工作点Q时,潜台词是:我们得计算IBQ,ICQ,UBEQ,UCEQ 。我们分别来解读这些量的意义:

  IBQ:在直流通路中,流入基极的电流;

  ICQ:同理,表示在直流通路中,流入集电极的电流;

  UBEQ :表示在直流通路中,三极管基极和发射极之间的管压降(这个值一般是给出的);

  UCEQ:表示在直流通路中,三极管集电极和发射极之间的管压降。

  要计算这些值,我们仍然会用到《电路》中所学的基本分析方法

  首先,我们来看第一个直流通路的电路图

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  直流通路电路图

  首先,我们看左边的那条支路,能得到这样的关系:

  RbIBQ+UBEQ=VCC (1)

  因此,IBQ=(VCC?UBEQ)Rb

  ?结合ICQ与IBQ在放大区的关系,可知:

  ICQ=βIBQ (2)

  ?下面就剩下UCEQ了,我们看看右边的支路,又不难得到下面的式子:

  RcICQ+UCEQ=VCC (3)

  最终解得:UCEQ=VCC?RcICQ

  ?下面我们接着看下一个放大电路的直流通路,计算它的Q:

「模拟电子技术」交直流通路放大电路及静态工作点的分析方法剖析

  它和上一个图的不同之处在于其发射区之前加了一个电阻Re,但是分析方法类似:

  首先,我们还是来看看左边的支路:

  RbIBQ+UBEQ+ReIeQ=VCC (1)

  ?即:RbIBQ+UBEQ+Re(IBQ+ICQ)=RbIBQ+UBEQ+Re(IBQ?+βIBQ?)=VCC

  ?因此,我们得到:

  IBQ=(VCC?UBEQ)Rb+(1+β)Re

  ?那么,ICQ=βIBQ

  最后,让我们一起来看看右边的支路,有:

  RcICQ+UCEQ+ReIeQ=VCC (2)

  即:RCICQ+UBEQ+Re(IBQ+ICQ)=VCC

  但是,我们在实际计算时,发现ICQ>>IBQ,即IeQ基本上是由ICQ组成,因此,我们可以近似地取:IeQ≈ICQ,因此,(2)式又变成:

  RcICQ+UCEQ+ReICQ=VCC

  最后,UCEQ=VCC?ICQ(Re+Rc)

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