当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第二部分 > 3.8图解法用于放大电路的失真分析 > 3.8图解法用于放大电路的失真分析
图解法是一种很主观的方法
前面我们已经知道了
从它怎么能够得到放大倍数
实际上在求放大倍数的时候
很少用它
但是我们通过那样一个分析
知道了它放大的过程
那既然图解法是一个
很直观的方法
那么用图解法来分析
放大电路的失真
就应该是非常的直观形象的了
首先我们看一看
对截止失真的分析
这是这个电路
静态的时候的工作点
我们看这是静态工作点
是偏低的
然后我们就给它动态信号
注意 这时候加的是正弦波
这是加的正弦信号
那么我们来看看这个正弦信号
叠加在VBB上
会产生什么样的效果呢
在信号的正半轴
我们知道一直到峰值
它不会产生特别大的失真
那么在它的负的方向
在峰值附近
它已经小于了在输入特性上
我们看到的开启电压
那也就是说管子介入了截止状态
截止状态的特点就是iB=0了
于是我们就可以得到
这个时候iB的波形
注意看
在正半轴的时候
它基本上还是一个正弦波
在负半轴的时候我们看
它底部已经产生失真了
其实这里要交代一下
就是这个如果是正弦波
仍然是曲线的这部分近似
是一个直线
它才能够成为正弦
那么有了这样的iB
一定有变形了IC
从而在RC上头的压降
也是变形的
那么CE之间的电压也是变形的
我们从输出特性上来看一看
有了变的形的iB
就有变了形的IC
然后我们就去找
在这样一个IC作用下
究竟CE怎么变化呢
注意这是时间轴
这是CE的轴
如果我们观看动态的话
那就是输出电压
要注意在这里
在它正方向变化的时候
我们看
它是在Q点的基础上
沿着这个负载线变到峰值
然后到峰值之后它减小
它又沿着负载线减小
在负半轴是类似的
我们在时间轴上一展开就发现
对于uCE来讲是在正半轴上
产生了失真
所以输出波形产生了顶部失真
这就是这样一个共设的
基本的电路
它在截止失真的时候
输出波形的特征
仍然要强调的是NPN形管
共设电路
顶部失真才是截止失真
截止失真是在输出回路
就产生失真了
iB就已经失真了
所以它必然会带来
输出回路的失真
输入回路产生的失真
当然要从输入回路上去解决
那我们怎么去解决呢
就是增大VBB
怎么增大呢
就是把这个VBB往这边挪呗
挪到什么时候为止
挪到负半轴的峰值 这儿
已经它开启电压的
比开始电压来的高了
这时候
才有可能使得IBQ没有截至失真
那后边IC
由此都和它产生相应的变化
那么把这个VBB增大
实际上就会使得IBQ增大
因为在这个回路里边
VBB增大
你不就是使得回路的IBQ增大嘛
有人就会想这么一个问题了
说既然是IBQ增大
我不一定非得把VBB增大啊
我把Rb变小不也一样嘛
我们来看一看
Rb变小是什么样子
这就是Rb变小之后
在输入回路的负载线的变化
变得陡了
那么从这里你可以看到
由于它变小能够把负半轴
移到它导通的这样一个状态下吗
从这里看到
肯定是不行啊
所以在这个电路里边
Rb减少是不能够使得
截至失真消除的
那么在其他电路里
是不是所有的电路Rb减少
都不会出截至失真呢
不是的
所以消除失真的方法
一定是就一个电路而言
下面我们再来看饱和失真
饱和失真是输出回路产生的失真
也就是iB并没有失真
在输出回路上产生的失真
我们来看一看这个分析
这是Q点
在Q点附近UBE产生了一个
正弦变化
注意
这个变化是它把UI
它只是UI降在BE之间的那个变化
那么我们认为
说在从正峰值到负峰值的
这段曲线里边近似是直线了
那么iB就近似的是一个正弦波了
所以iB还是正弦波
那么iB是正弦波
我们来看IC呢
当这iB变化到将近峰值的时候
我们看这一条负载线已经
交到饱和区去了
所以IC不能够线性的按照iB增长
它在一些部分进入了饱和区
那IC的样子就这样了
就是上面就是这个地方失真了
下边本身它还保持着iB的形状
那由Q点
我们通过负载线找着iB变化
正峰值的时候的交点
和负峰值时候的交点
就可以得到CE的波形
就是这样的
那么从CE波形上
我们可以看到
它是底部失真
注意 这是时间轴
这是那动态的CE的波形
所以饱和失真对于我们前边那个
基本放大电路
那样的一个电路共设的电路
它输出波形是底部失真
那有什么办法来消除饱和失真呢
一种办法就是我把Q点移下来
移下来之后
那么这个iB就应该是在
新的这个Q点上产生正方向变化
或者是负方向变化
那好 我怎么才能做到这一点呢
我们来看这个电路
在这个电路里边
我怎么能够把QE'点到Q''呢
有几种办法
一种就是把Rb增大
把Rb增大
那意思就是把iB减小呗
还有一种
还是把iB减小
把IBQ减小
它的方式是把输入回路的
电源减小
再一种方法换管子
说虽然还是那个iB
但是IC小了意味着什么呢
就是β小了
所以这样几种方法
都可以使得Q移到Q''
从而使得饱和失真失真消除
这是一种方法
还有一种方法我们可以想
说如果我把QE'移到这个位置
我让这个负载线
不再是原来这个斜率
而是让它陡一点
让它交到这个位置来
它也会消除失真
所以还有一种办法呢
就是把QE'变成为Q'''的位置上
那么一种就是你要使得RC减小
让这个负载线的斜率改变
从而使负载线更陡一些
当然也可以使得负载线变陡一些
当然也可以使得VCC增大
也就是说我让这个负载线平移
也可以消除这种饱和失真
所以我们总结
消除饱和失真的方法有这样一些
增大Rb 减小RC 减小β
减小VBB 增大VCC
但是这里头
比如这个方法
这不是什么好办法
原因在前边曾经已经讲到过了
一个电源它是一个复杂电路
所以在这样简单电路里边
为了消除饱和失真
而来改变电源 从做电源
这显然不是一个好方法
那么放大电路的最大不失真电压
它到底是什么呢
这个UM它是用有效值来表示的
当我们知道了Q点的时候
我们怎么能够得到这样
一个uIM呢
比如说在第一种情况
就是Q点在这个位置上
在这个位置上
我们就能够判断
说当我输入信号的时候
输入到一定程度
一定首先出现截至失真
在这样一个情况下
我们看到说输出的最大
不失真电压内峰值是多少呢
那峰值就是这么一点
就是从VCC到UCEQ上这么大
而它又是一个有效值
所以还要除以根号2
所以在这种情况下
uIM=VCC-UCEQ除上根号2
在另外一种情况下
这是我们刚才看到
容易出现饱和失真的情况下
那我们怎么去看到它容易
出现饱和失真呢
我们就看这个Q点在横轴上
这个UCEQ到底在横轴上
哪一个位置
像它在这里
就离这儿饱和区比较近
所以当信号放大的时候
整个电路首先出现的是饱和失真
在这样一个情况下
最大不失真输出的电压
应该是UCEQ减去UCES
比上根号2
而这里边的UCES叫做饱和管压降
通常可以通过近似的取值
或者是实际测量来得到
这个饱和管压降
那由以上分析
就可以知道
说最大不失真输出电压
它是用有效值来描述的
我们应该在基本放大电路里边
是比较UCEQ减去UCES
和VCC减去UCEQ看哪个小
然后取那个小的
再除以根号2就得到了uOM
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
