晶体管放大电路分析

一、基本放大电路的组成

用基本的BJT跟电阻组成基本放大电路主要目的是为了设置静态工作点，这些都是为了满足，一是不失真，二是能够放大。

二、放大电路的分析方法。

直流通路与交流通路——简化电路

直流通路是在直流电源作用下直流电源作用下直流电流流经的通路。

其主要目的是：看是否满足放大电路工作的条件。

方法：1）电容视为开路；2）电感线圈、信号源视为短路（信号源要保留其内阻）

交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路。



1、 图解法

应用：用于分析Q点的位置、最大不失真输出电压和失真情况。

方法：实测晶体管的输入特性、输出特性和已知放大电路中其它各元件参数，绘制输入回路和输出回路特性曲线。

分析：Q的位置影响着放大信号的失真情况，

1． 截止失真。当Q点选择过低时，这是我们假如输入的信号是正弦波ui，当输入信号的负半周期的时候b-e之间的电压就可以小于晶体管的开启电压，这时候ib将会出现底部失真，随之在输出端ic也会出现失真。

所以导致截止失真的原因在于输入回路，故消除也应在输入回路上。

2． 饱和失真。当Q点选择过高的时候，虽然在输入回路的ib不会出现失真，由于ib过大，这是输入信号的正半周期靠近峰值的时候会使晶体管进入饱和区，导致ic顶部出现失真。

所以导致饱和失真的原因在于输出回路，故消除也应在输出回路。



2、 等效电路法

晶体管电路分析复杂在于其特性是非线性的，如果能在一定条件下将其特性线性化，就可以利用一些公式进行计算了。故难点在于建立线性模型，在低频小信号时我们可以用h参数等效模型进行分析。



将晶体管看成二端网络模型，如果将二端网络的输入端口从电流控制电压角度分析，输出端口从电压控制电流角度分析，并考虑输入电流控制输出电流，输出电压控制输入电压，则得出下列公式：




在上面的公式中，h11表示输入电流对输入电压的控***用，h12表示输出电压对输入电压的控***用，h21表示输入电流对输出电流的控***用，h22表示电压对输出电流的控***用。H11的单元是阻抗单位“欧姆”，h22的单位是导纳单位“西门子”，h12和h21则是没有单位的。


如果输出网络短路（交流短路），则Vo=0，那么h11=Vi/Ii是输入阻抗；h21=Io/Ii，则h21表示输入电流对输出电流的控***用，正好表示放大作用，称为“电流放大系数”。



在测量h参数，则要求输入端口开路，输出端口短路。

这就是用数学的方法分析电路。

总结：分析不同的问题用不同的方法，图像法可以直观的看出晶体管的工作状态，进而可以对电路进行大体改动，而h模型，就可以计算出输入阻抗、输出阻抗、电压的放大倍数等参数，对晶体管电路进行更加精确的分析。