直流通路与交流通路

  通常,在放大电路中,直流电源的作用和交流信号的作用总是共存的,即静态电流、电压和动态电流、电压总是共存的。但是由于电容、电感等电抗元件的存在,直流量所流经的通路与交流信号所流经的通路不完全相同。因此,为了研究问题方便起见,常把直流电源对电路的作用和输入信号对电路的作用区分开来,分成直流通路和交流通路。
  直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路,也就是静态电流流经的通路,用于研究静态工作点。对于直流通路:
①电容视为开路(即断路)①电容视为开路(即断路)电容视为开路(即断路)②电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)②电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻)③信号源视为短路,但应保留其内阻③信号源视为短路,但应保留其内阻信号源视为短路,但应保留其内阻
  交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路,用于研究动态参数。对于交流通路:
①容量大的电容(如耦合电容)视为短路①容量大的电容(如耦合电容)视为短路容量大的电容(如耦合电容)视为短路②无内阻的直流电源(如+Vcc)视为短路②无内阻的直流电源(如+Vcc)视为短路无内阻的直流电源(+Vcc)视为短路


基本共射放大电路
  根据上述原则,上图所示基本共射放大电路的直流通路如下图(a)所示。图中,基极电源VBs和集电极电源Vcc的负极均接地。为了得到交流通路,应将直流电源VBBV\tiny BBVBBVCCV\tiny CCVCC均短路,因而集电极电阻RcR\tiny cRc并联在晶体管的集电极和发射极之间,如下图 (b)所示。
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
(a)直流通路(b)交流通路(a)直流通路(b)交流通路a)直流通路(b)交流通路


  在下图(a)所示的直接耦合共射放大电路中,RsR\tiny sRs为信号源内阻,因此其直流通路如下图(b)所示。从直流通路可以看出,直接耦合放大电路的静态工作点既与信号源内阻RsR\tiny sRs有关,又与负载电阻RLR\tiny LRL有关。由于直流电源VCCV\tiny CCVCC对交流信号短路,所以,在交流通路中,Rb2R\tiny b2Rb2并联在晶体管的基极与发射极之间,而集电极电阻RcR\tiny cRc和负载电阻RLR\tiny LRL均并联在晶体管的集电极与发射极之间,如下图©所示。
直接耦合共射放大电路及其直流通路和交流通路
(a)直接耦合公射放大电路(b)直流通路(c)交流通路(a)直接耦合公射放大电路(b)直流通路(c)交流通路a)直接耦合公射放大电路(b)直流通路(c)交流通路


阻容耦合共射放大电路
  在上图所示阻容耦合放大电路中,信号源内阻为0。对于直流量,C1C\tiny 1C1C2C\tiny 2C2开路,所以直流通路如下图(a)所示。对于交流信号,C1C\tiny 1C1C2C\tiny 2C2相当于短路,直流电源VCCV\tiny CCVCC短路,因而输入电压U˙i\.{U}\tiny iU˙i加在晶体管基极与发射极之间,基极电阻RbR\tiny bRb并联在输入端;集电极电阻RcR\tiny cRc与负载电阻RLR\tiny LRL并联在集电极与发射极之间,即并联在输出端。因此,交流通路如下图(b)所示。从直流通路可以看出,由于C1C\tiny 1C1C2C\tiny 2C2的“隔直”作用,静态工作点与信号源内阻和负载电阻无关。
阻容耦合共射放大放大电路的直流通路和交流通路阻容耦合共射放大放大电路的直流通路和交流通路]阻容耦合共射放大放大电路的直流通路和交流通路]阻容耦合共射放大放大电路的直流通路和交流通路](a)直流通路(b)交流通路(a)直流通路(b)交流通路a)直流通路(b)交流通路


  在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态”的原则,求解静态工作点时应利用直流通路,求解动态参数时应利用交流通路,两种通路切不可混淆。静态工作点合适,动态分析才有意义。对于简单电路,不一定非画出直流通路不可。不难发现,在下面的分析过程中已经使用了直流通路。
  对下图所示电路,令U˙i=0\.{U}{\tiny i}=0U˙i=0,根据回路方程,便可得到静态工作点的表达式
{IBQ=VBB−UBEQRbICQ=βˉIBQ=βIBQUCEQ=VCC−ICQRc\begin{cases} {I\tiny BQ}=\frac{{V\tiny BB}-{U\tiny BEQ}}{R\tiny b} \\ {I\tiny CQ}={\={\beta}}{I\tiny BQ}={\beta}{I\tiny BQ} \\ {U\tiny CEQ}={V\tiny CC}-{I\tiny CQ}{R\tiny c} \end{cases} IBQ=RbVBBUBEQICQ=βˉIBQ=βIBQUCEQ=VCCICQRc
没有设置合适的静态工作点电路


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