3.3 图解分析法
用近似估算法求静态工作点
用图解分析法确定静态工作点
交流通路及交流负载线
输入交流信号时的图解分析
BJT的三个工作区
输出功率和功率三角形
3.3.1 静态工作情况分析
3.3.2 动态工作情况分析共射极放大电路
3.3.1 静态工作情况分析
1,用近似估算法求静态工作点
b
BECC
B R
VVI
根据直流通路可知：
采用该方法，必须已知三极管的?值 。
一般硅管 VBE=0.7V，锗管 VBE=0.2V。
直流通路
+
-
BC IβI?
cCCCCE RIVV
采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
2,用图解分析法确定静态工作点
首先，画出直流通路直流通路
IB
VBE+ -
IC
VCE+-
3.3.1 静态工作情况分析3.3 图解分析法直流通路
IB
VBE+ -
IC
VCE+
-
列输入回路方程：
VBE =VCC－ IBRb
列输出回路方程（直流负载线）：
VCE=VCC－ ICRc
在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－ IBRb，两线的交点即是 Q点，得到 IBQ。
在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ ICRc，
与 IBQ曲线的交点即为 Q点，从而得到 VCEQ 和 ICQ。
v CE
i C
斜率 -
1
R c
R c
V CC
V CC
斜率
I BQ
i
斜率
Q
斜率
V C E Q
I CQ
斜率
3.3.2 动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：
共射极放大电路交流通路
ic
vce
+
-
vce= -ic? (Rc //RL)
因为交流负载线必过 Q点，
即 vce= vCE - VCEQ
ic= iC - ICQ
同时，令 R?L = Rc//RL
1,交流通路及交流负载线则交流负载线为
vCE - VCEQ= -(iC - ICQ )? R?L
即 iC = (-1/R?L)? vCE + (1/R?L) VCEQ+ ICQ
3.3 图解分析法 斜率 -
1
R cQ
V C E Q
I CQ I BQ
R c
V CC
V CC
v CE
i C
斜率斜率斜率
1
R c // R L
过输出特性曲线上的 Q点做一条斜率为 -
1/R?L?直线,该直线即为交流负载线 。
R'L= RL∥ Rc,是交流负载电阻。
交流负载线是有交流输入信号时
Q点的运动轨迹。
3.3 图解分析法
2,输入交流信号时的图解分析
3.3.2 动态工作情况分析共射极放大电路
Q
I
BQ
V
B E Q
v
BE
/V
i
B
/ uA
t
t
v
BE
/V
i
B
/ uA
Q`
Q ``20
40
60
Q
I
CQ
V
C E Q
v
CE
/V
i
C
/ mA
v
CE
/V
i
C
/ mA
t
t
交流负载线
Q`
Q ``
交流负载线
20 uA
40 uA
60 uA
交流负载线交流负载线通过图解分析，可得如下结论：
1,vivBEiBiCvCE|-vo|?
2,vo与 vi相位相反；
3,可以测量出放大电路的电压放大倍数；
4,可以确定最大不失真输出幅度 。
# 动态工作时,iB,iC的实际电流方向是否改变,vCE的实际电压极性是否改变？
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
Q
Q
1
Q
2
v
CE
/V
i
C
/ mA
放大区
0
i
B
= 40 uA
8 0 uA
12 0u A
16 0u A
20 0u A饱和区截止区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真 。
饱和区特点,iC不再随 iB的增加而线性增加，即 BC ii 此时 CB ii
截止区特点,iB=0,iC= ICEO
vCE= VCES,典型值为 0.3V
① 波形的失真饱和失真截止失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于 NPN管，
输出电压表现为底部失真。
由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于 NPN管，
输出电压表现为顶部失真。
注意：对于 PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与 NPN管正好相反。
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
# 放大区是否为绝对线性区？
② 放大电路的动态范围放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：
工作点 Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
要有合适的交流负载线 。
4,输出功率和功率三角形
omom
omom
o 2
1
22 IV
IVP
要想 PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 Vom 和 Iom 都要大。
功率三角形放大电路向电阻性负载提供的 输出功率在输出特性曲线上，正好是三角形?ABQ的面积，这一三角形称为 功率三角形 。
3.3.2 动态工作情况分析3.3 图解分析法 （ 思考题 ）
共射极放大电路放大电路如图所示。已知 BJT的
=80,Rb=300k,Rc=2k,VCC= +12V，
求,（ 1）放大电路的 Q点。此时 BJT
工作在哪个区域？
（ 2）当 Rb=100k时，放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？（忽略 BJT的饱和压降）
解,（ 1）
uA403 0 0 k2V1
b
BECCB R VVI
（ 2）当 Rb=100k时，
3,2 m AuA4080BC II?
5,6 V3,2 m A2k-V12CcCCCE IRVV
静态工作点为 Q（ 40uA,3.2mA,5.6V）,BJT工作在放大区。
其最小值也只能为 0，即 IC的最大电流为：
uA1 2 01 0 0 k2V1
b
CCB RVI mA6.9uA12080BC II?
V2.79,6 m A2k-V12CcCCCE IRVV
mA62k2V1
c
C E SCCCM R VVI
CMB II由于 所以 BJT工作在饱和区。
VCE不可能为负值，
此时,Q（ 120uA,6mA,0V），
例题
end
用近似估算法求静态工作点
用图解分析法确定静态工作点
交流通路及交流负载线
输入交流信号时的图解分析
BJT的三个工作区
输出功率和功率三角形
3.3.1 静态工作情况分析
3.3.2 动态工作情况分析共射极放大电路
3.3.1 静态工作情况分析
1,用近似估算法求静态工作点
b
BECC
B R
VVI
根据直流通路可知：
采用该方法，必须已知三极管的?值 。
一般硅管 VBE=0.7V，锗管 VBE=0.2V。
直流通路
+
-
BC IβI?
cCCCCE RIVV
采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
2,用图解分析法确定静态工作点
首先，画出直流通路直流通路
IB
VBE+ -
IC
VCE+-
3.3.1 静态工作情况分析3.3 图解分析法直流通路
IB
VBE+ -
IC
VCE+
-
列输入回路方程：
VBE =VCC－ IBRb
列输出回路方程（直流负载线）：
VCE=VCC－ ICRc
在输入特性曲线上，作出直线 VBE =VCC－ IBRb，两线的交点即是 Q点，得到 IBQ。
在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ ICRc，
与 IBQ曲线的交点即为 Q点，从而得到 VCEQ 和 ICQ。
v CE
i C
斜率 -
1
R c
R c
V CC
V CC
斜率
I BQ
i
斜率
Q
斜率
V C E Q
I CQ
斜率
3.3.2 动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：
共射极放大电路交流通路
ic
vce
+
-
vce= -ic? (Rc //RL)
因为交流负载线必过 Q点，
即 vce= vCE - VCEQ
ic= iC - ICQ
同时，令 R?L = Rc//RL
1,交流通路及交流负载线则交流负载线为
vCE - VCEQ= -(iC - ICQ )? R?L
即 iC = (-1/R?L)? vCE + (1/R?L) VCEQ+ ICQ
3.3 图解分析法 斜率 -
1
R cQ
V C E Q
I CQ I BQ
R c
V CC
V CC
v CE
i C
斜率斜率斜率
1
R c // R L
过输出特性曲线上的 Q点做一条斜率为 -
1/R?L?直线,该直线即为交流负载线 。
R'L= RL∥ Rc,是交流负载电阻。
交流负载线是有交流输入信号时
Q点的运动轨迹。
3.3 图解分析法
2,输入交流信号时的图解分析
3.3.2 动态工作情况分析共射极放大电路
Q
I
BQ
V
B E Q
v
BE
/V
i
B
/ uA
t
t
v
BE
/V
i
B
/ uA
Q`
Q ``20
40
60
Q
I
CQ
V
C E Q
v
CE
/V
i
C
/ mA
v
CE
/V
i
C
/ mA
t
t
交流负载线
Q`
Q ``
交流负载线
20 uA
40 uA
60 uA
交流负载线交流负载线通过图解分析，可得如下结论：
1,vivBEiBiCvCE|-vo|?
2,vo与 vi相位相反；
3,可以测量出放大电路的电压放大倍数；
4,可以确定最大不失真输出幅度 。
# 动态工作时,iB,iC的实际电流方向是否改变,vCE的实际电压极性是否改变？
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
Q
Q
1
Q
2
v
CE
/V
i
C
/ mA
放大区
0
i
B
= 40 uA
8 0 uA
12 0u A
16 0u A
20 0u A饱和区截止区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真 。
饱和区特点,iC不再随 iB的增加而线性增加，即 BC ii 此时 CB ii
截止区特点,iB=0,iC= ICEO
vCE= VCES,典型值为 0.3V
① 波形的失真饱和失真截止失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于 NPN管，
输出电压表现为底部失真。
由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于 NPN管，
输出电压表现为顶部失真。
注意：对于 PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与 NPN管正好相反。
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
# 放大区是否为绝对线性区？
② 放大电路的动态范围放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：
工作点 Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；
3.3.2 动态工作情况分析
3,BJT的三个工作区
3.3 图解分析法
要有合适的交流负载线 。
4,输出功率和功率三角形
omom
omom
o 2
1
22 IV
IVP
要想 PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 Vom 和 Iom 都要大。
功率三角形放大电路向电阻性负载提供的 输出功率在输出特性曲线上，正好是三角形?ABQ的面积，这一三角形称为 功率三角形 。
3.3.2 动态工作情况分析3.3 图解分析法 （ 思考题 ）
共射极放大电路放大电路如图所示。已知 BJT的
=80,Rb=300k,Rc=2k,VCC= +12V，
求,（ 1）放大电路的 Q点。此时 BJT
工作在哪个区域？
（ 2）当 Rb=100k时，放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？（忽略 BJT的饱和压降）
解,（ 1）
uA403 0 0 k2V1
b
BECCB R VVI
（ 2）当 Rb=100k时，
3,2 m AuA4080BC II?
5,6 V3,2 m A2k-V12CcCCCE IRVV
静态工作点为 Q（ 40uA,3.2mA,5.6V）,BJT工作在放大区。
其最小值也只能为 0，即 IC的最大电流为：
uA1 2 01 0 0 k2V1
b
CCB RVI mA6.9uA12080BC II?
V2.79,6 m A2k-V12CcCCCE IRVV
mA62k2V1
c
C E SCCCM R VVI
CMB II由于 所以 BJT工作在饱和区。
VCE不可能为负值，
此时,Q（ 120uA,6mA,0V），
例题
end
