习题课 习题课 、电路(系统)的波形失真及动态范围 1失真的种类,原因与特征 种类产生原因特征备注 非线性器件ⅥA特性的输出产生新·非线性 失 非线性 的频率分量●波形不限 线性失真·频带不够宽输出不产生·频带信号 颜频率 幅度失真新的频率分·线性电抗 失真)|●相频特性非直线量 器件作用 相位失真 1 习题课 2.饱和失真与截止失真的判断方法 (1)负载线法:用AC负载线(题222226) (2)直流传输特性法:NPN管CE放大电路 三个工作区域 动态范围估算 Q点偏高 Q点偏低 截!放饱V 最佳Q点 止i大和 适用DC耦合 区区区 2
1 1 清华大学电子工程系李冬梅 习题课 习题课 一、电路(系统)的波形失真及动态范围 1. 失真的种类，原因与特征 种 类 产 生 原 因 特 征 备 注 非线性 失 真 器件 VA 特性的 非线性 输出产生新 的频率分量 z非线性 z波形不限 线性失真 (频 率 失 真) z频带不够宽 ⎯ 幅度失真 z相频特性非直线 ⎯ 相位失真 输出不产生 新的频率分 量 z频带信号 z线性电抗 器件作用 习题课 2 清华大学电子工程系李冬梅 2. 饱和失真与截止失真的判断方法 (1)负载线法：用AC负载线 (题2.2.2,2.2.6) (2)直流传输特性法：NPN管CE放大电路 VCC 截 止 区 饱 和 区 放 大 区 0 νI Q Vom1 Vom2 νO •三个工作区域 •动态范围估算 •Q点偏高 •Q点偏低 •最佳Q点 •适用DC耦合 •三个工作区域 •动态范围估算 •Q点偏高 •Q点偏低 •最佳Q点 •适用DC耦合 习题课
习题课 (3)多级放大电路的动态范围分析 多级一般不用图解法。 ·除分析输出级以外,还必须分析前面各级情况。 ·确定工作点Q,在正、反向最大幅度中取小者。 与输出电流及R有关,决定是否能达到最大(尽限 应用)。 饱和程度:临界或已饱和,程度不同,本质相同。 题28.4、29.1、2.9.2、*293 习题课 80UA 直流通路 R3 CO Vor -vro 1-0.7 =0.048m1=48u4 Rs lQ取40uA(或50uA)! 作图!—输入负载线 题图22.2 2
2 3 清华大学电子工程系李冬梅 (3)多级放大电路的动态范围分析 • 多级一般不用图解法。 • 除分析输出级以外，还必须分析前面各级情况。 • 确定工作点Q，在正、反向最大幅度中取小者。 •与输出电流及RL有关, 决定是否能达到最大(尽限 应用)。 •饱和程度：临界或已饱和，程度不同，本质相同。 • 多级一般不用图解法。 • 除分析输出级以外，还必须分析前面各级情况。 • 确定工作点Q，在正、反向最大幅度中取小者。 •与输出电流及RL有关, 决定是否能达到最大(尽限 应用)。 •饱和程度：临界或已饱和，程度不同，本质相同。 题2.8.4、2.9.1、 2.9.2、*2.9.3 习题课 4 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.2（图解法） VO T R3 VCC + _ RS 直流通路 VBB VO T vS R3 VCC + _ + _ RS 题图 2.2.2 VBB 习题课 mA uA R V V I B BB BEQ BQ 0.048 48 6.2 1 0.7 = = − = − = IIBQBQ取取40uA 40uA（或（或50uA 50uA）！）！ 作图！——输入负载线 vBE iB 0 VBEQ 40uA Q 0.5V 1V 80uA
习题课 IB 80UA cmA 60UA 40uA--- 40UA EQ 4\ 12V VCE ce=Cc E=kce Vcc=-2+6 R R Ro 作图!—输出负载线 与40uA(或50uA)特性曲线交点为Q(4V,4mA) 动态范围:min(4-Ⅴcgs,12-4)=36V 5 习题课 IB 80UA 60UA 4mA 0.5v v 12V VCE v =100 sin wtmk Ic 3
3 5 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.2(图解法） VO T R3 VCC + _ RS 直流通路 VBB 习题课 6 2 = − + = − + − = CE C CC C CE C CC CE CQ V R V R V R V V I 作图！——输出负载线 与40uA（或50uA）特性曲线交点为Q（4V，4mA） vBE iB 0 VBEQ 40uA Q 0.5V 1V 80uA vCE iC 0 4V 2mA Q 12V 20uA 40uA 60uA 4mA 6mA 动态范围： 动态范围：min(4 min(4－－VVCES，12－4)＝3.6V CES，12－4)＝3.6V 6 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.2(图解法） VO T R3 VCC + _ RS 直流通路 VBB 习题课 vBE iB 0 40uA Q 0.5V 1V 80uA vCE iC 0 4V 2mA Q 12V 20uA 40uA 60uA 4mA 6mA vs = 100sinwtmV iB iC vO
习题课 R R 题226 将基极偏置电路等Rg:取 R 效成电压源 y 题图2.2.6 Vn =-2Vcc=2V,Ro=R,//R, a 17.3kQ, R1+R2 (B+1)R ≈16.3A,Io≈1.63mA, ro≈15-(334+0,62)×63≈8.6V 7 习题课 R R 题2.2.6 C 将基极偏置电路等Rs书 R 效成电压源 忽略R的条件 巩R 2 R 动态范围 题图226 由于ⅤcE较大,动态 范围由Ⅴn2决定 CE() Vm2=ICoR1≈3.61p
4 7 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.6 将基极偏置电路等 效成电压源 VO T R1 vS R3 RL VCC C1 C2 + _ + _ R2 RS R4 题图 2.2.6 + _ Vi 习题课 = = ≈ Ω， + = CC 2V, B 1 // 2 17.3k 1 2 2 BB V R R R R R R V ( ) ( ) 。 ， 15 3.3 0.62 1.63 8.6V 16.3 A 1.63mA, 1 CEQ CQ B 4 BB BE BQ ≈ − + × ≈ ≈ ≈ + + − = V I R R V V I µ β 8 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.6 将基极偏置电路等 效成电压源 忽略RE的条件 动态范围 VO T R1 vS R3 RL VCC C1 C2 + _ + _ R2 RS R4 题图 2.2.6 + _ Vi 0 VCE(sat) VCEQ vCE Q M N ICQ ic Vom1 Vom2 V I R Vp om CQ L 3.6 ' 2 = ≈ 习题课 由于VCEQ较大，动态 范围由Vom2决定 由于VCEQ较大，动态 范围由Vom2决定
习题课 Ri Rs T R D R士 顾图284 静态V2o=V-le2R=69V, 的正向动态范围为-ao=5lV; w的负向动态范围为v20-V12=69-323≈367V 则动态范围为734V甲(或3677 习题课 RR 2 R+R2+(B+1)R 30.8 RL Io≈3.08mA 3.84v R=R1∥≈091kc2, R≈R2∥R122 R1=R∥R∥R1≈118k,Rsb+ R R1 BR -124 R Ay R、+R A 交流通路 5
5 9 清华大学电子工程系李冬梅 vO R6 R1 R5 VCC 题图 2.8.4 R2 R3 + _ vi D VBB T1 T2 T3 R4 习题课 则动态范围为 或 。 的负向动态范围为 － － 的正向动态范围为 － （）静态 － ， 7.34V ( 3.67 ) 6.9 3.23 3.67V, 5.1V; 3 6.9V pp o C2 B2 o CC C2Q C2Q CC C2 5 p Q V V V V V V V I R = ≈ = = = ν ν 10 清华大学电子工程系李冬梅 题2.2.5 2 vO T R1 R2 v S R3 RL VCC C1 C2 C3 + _ + _ RS ( ) 30.8 A 1 2 1 3 CC BE BQ µ β ≈ + + + − = R R R V V I ， ICQ ≈ 3.08mA , VCEQ =VCC − R3 ICQ3 = 3.84V vO T R1 vi R R3 交流通路 ib ic + _ + _ RL RS vs + _ 2 。 ， 124 // // 1.18k be L L 2 3 L = − ′ = − ′ = ≈ Ω r R A R R R R ν β & 。 ， ≈ ≈ Ω = ≈ Ω // 2k // 0.91k o 2 3 1 be R R R R R r i 102。 S S ≈ − + ν = Aν R R R A i & i & 习题课