放大電路的圖解分析法
放大電路有兩個顯著特點,即含有非線性的放大器件和工作在交直流共存狀態(tài),因此,分析放大電路不能簡單地套用線性電路的分析方法。分析放大電路常用的方法有圖解分析法和微變等效電路分析法。圖解分析法是指以晶體管的輸入、輸出特性曲線為基礎(chǔ),通過作圖來分析放大電路性能的方法。它的基本思想是,把放大電路的輸入、輸出回路分成線性和非線性兩個部分,并把描寫這兩個部分特性的電壓-電流關(guān)系,以曲線的形式描繪在同一平面坐標內(nèi),根據(jù)兩條曲線的交點決定它們的解。
放大電路的分析包括兩個方面的內(nèi)容,即動態(tài)分析和靜態(tài)分析。動態(tài)分析的任務是確定動態(tài)性能指標;靜態(tài)分析的任務是確定靜態(tài)工作點。
放大電路的靜態(tài)圖解分析
放大電路的靜態(tài)圖解分析的目的是在輸入特性曲線及輸出特性曲線上,通過做直流負載線而確定出靜態(tài)工作點Q。再由Q求得IBQ、ICQ和UCEQ。
對輸入回路,iB、uBE應同時滿足:
uBE = EC - iBRb(線性電路特性) GS0212
iB = f(uBE,uCE)(晶體管輸入特性)
根據(jù)式GS0212的直線方程,找出兩個特殊點作直線AB。A(EC,0);B(0, ) 連接這兩點便得直線AB,稱之為輸入回路直流負載線,其斜率。AB直線和 輸入特性曲線的交點即為靜態(tài)工作點Q(UBEQ、IBQ)。
由于,IB在較大范圍內(nèi)變化時,UBE基本上不變。因此,實際中對輸入回路工作點的確定,更多地采用近似估算法。
對輸出回路,iC、uCE)應同時滿足:
iC = f(IB,uCE)iB = 常量 晶體管的輸出特性
uCE = EC -iCRC 輸出回路外電路方程 GS0213
同理,由式 GS0213可找出兩個特殊點:M(EC,0),N(0, )。連接MN即得直線
uCE= EC - iCRC
如圖Z0207中直線MN。這是一條斜率為:由直流負載電阻RC所決定的直線,稱為輸出回路的直流負載線。 直流負載線與參變量IB=IB的那條輸出特性曲線的交點即為靜態(tài)工作點Q(UCEQ,ICQ)。
由上可見,圖解法確定Q點的關(guān)鍵在于正確地作出直流負載線。由于負載線是由外電路元件參數(shù)決定的,當外電路元件參數(shù)發(fā)生變化時、直流負載線也相應地變化,從而工作點也隨之變化,因此,用圖解法,可以清楚地反映出,當元件參數(shù)發(fā)生變化時,Q點的變化趨勢。