当前课程知识点:模拟电子技术基础(基础部分) > 第三部分 > 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
对电路的分析对放大电路的分析
要遵循着先静态后静态的
这样一种顺序
首先在前面讲它稳定原理的时候
我们已经知道了两个基本的表达式
就是它的UBQ是
Rb1和Rb2对于VCC的分压
而它的IEQ是UBQ减去UBEQ
比上设计电阻Re那么知道了这个
我们就可以得到IBQ
就是IEQ比上1+β倍
然后CE之间的电压呢
就应该是VCC减去RC和Re上头
的电压那就是管压降
RC上的电压应该是ICQ乘上RC
Re上的电压应该是IEQ乘上Re
那么由于ICQ和IEQ近似相等
所以我们通常把它们合并
就是UCEQ约等于VCC减去IEQ
乘上RC加上R1
那么这个电路在一些文献里边
把它叫的名字里边
把它说的更确切叫做分压式的
电流负反馈工作点稳定电路
分压就指的是这个UB
在这儿是通过电阻分压
电流负反馈指的是
这个Re是通过IC电流的变化
来进行反馈的而且是负反馈
那下面我们就来看一看
在这个电路里边
实际上我们可以通过
戴维南定理去变换它
把这个输入回路的这一部分
等效成一个新的源和一个新的电阻
那么这个源它的电压
就应该是Rb1Rb2对于VCC的分压
而这个Rb就应该Rb1并联Rb2
这样我们就得到了戴维南定理
变化之后的电路参数
那么在它的输入回路里边
VBB就应该等于IBQ乘上Rb
再加上UBEQ再加上IBQ乘上R{\fs10]e
就是这个式子我们比较这个VBB
VBB这个式子实际上
就是前面我们讲的说在Ie
远远大于IBQ的时候
那个UBQ就是这个式子
那么这样一相比
我们到底忽略了什么东西呢
实际上就是这个上头的电压
我们想如果这个上电压能够忽略
岂不就是这个UBQ就是这个正的VBB
也就是这两个电阻的分压吗
那到底什么时候我们就认为
这上头的电压是可忽略的
从这个式子上来看
这个式子上我们可以看到这个部分
Rb的这一部分和Re的这一项
他们的差别是什么呢
如果都变换成IBQ这个电流
那就是看Rb和(1+β)Re相比
如果Rb远远小于(1+β)Re的话
那么这一项可以忽略掉
也就是可以认为
UBQ就是这个正的VBB
所以在一般的电路里边
我们只要粗略的计算一下
我们就知道这个电路能不能按照
前面我们所说的
认为Ie远远大于IBQ
来计算电路的静态工作点
下面我们来看动态分析
动态分析里边
除了C1和C2被短路掉之外
在它的交流等效电路里边
C1也给短路掉了
所以它的这个整个放大电路的
交流等效电路就是这个样子
我们回想前边我们所看的
就是简单的基本的那个
阻容耦合共设放大电路
那个的交流等效电路
和这个唯一不同之处就是
现在这是两个电阻并联
如果我把它合二为一
那么它的表达式
AU的表达式RI的表达式
包括输出电阻的表达式
都没有什么区别
这是它的AU的表达式
这是它输入电阻的表达式
这是它输出电阻的表达式
这里要强调的这个输入电阻
不能写成为约等于Rb1
因为这时候的Rb1和Rb2
他们的阻值不是特别大
不像原来基本的阻容耦合
共设电路是几百K欧
可能他们只有几十K欧甚至更小
那么如果我从P点断开
也就是没有C1这个电容
这个等效电路就变成了这种样子
就在输入回路我们看
当电源相当于短路的时候
除了Rb1Rb2并联之外
还并联的是什么呢
是一个Rb1在串上一个R1
而同时这个R1
不但流过Ib还流过Ic
所以位置是在这个地方
那么粗略的一看我们就知道
在这个回路里头的这个Ib
如果UI不变的话它会变小的
我们仍然是从定义出发
利用受控的关系
最后得出它的电压放大倍数
那就是这样定义就是UO比UI
然后我们写出输入回路的这个电压
是Ib乘上Rb1加上Ie乘Re
而输出的电压是负的βIb
集电极电阻并上负载电阻
然后最后我们就得到了
这么一个表达式
在这个表达式里边我们清楚的看到
Re这个电阻不是以Re自身出现的
它前面要乘上1+β倍
这一点是非常重要的
也是初学的时候往往忽略的
那么它的输入的电阻呢
从输入回路看是一个电阻
两个电阻还要并上一个回路的电阻
仍然是这样从这里看到是Ib
而它实际流的Ie要特别注意
所以从输入端UI比上Ib来看
这个电阻应该是Rb1
加上1加β倍Re再重复1+β倍
那么在这里
如果(1+β)Re倍远远大于Rb1
比如Rb1{\r]是1K而这时候
这个Re的电阻是2K
β比如一百倍
有2K乘上101倍
所以这个电阻(1+β)Re
要远远大于Rb1
是很容易做到的那这时候
在这样一个表达式里边
R{|fs10}b1就被忽略掉
β+1近似的就是β
那么上下消掉之后
我们就看到了一个Au的表达式
近似的等于负的RL{|r}撇比上Re
这样一个式子
告诉我们什么问题呢
说这个AU是稳定的
原因是在这里没有出现
和晶体管有关的参数
因为和晶体管有关
就和温度有关了
它只决定于电阻值
但是我们再回来看
这两个电阻值一比放大倍数
数值大大的减小了
也就是当没有CE
这样一个旁路电容的时候
使得它电压的放大的能力减小
这里我又要说
有一利必有一弊它的利是什么呢
是放大倍数本身温度稳定性好
它的弊是什么呢
放大倍数被大大的减小
人们就想两全其美
那就把这个电阻分成两部分
一部分加旁路电容
在交流通路里边把它旁路掉
还有一部分它会出现在交流通路里
而增大放大倍数的温度稳定性
所以从这里边我们一定要搞清楚
有没有旁路电容它的利和弊的分析
而这样的一种思想利弊的分析
会贯穿我们整个课程
-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