第３３卷第１期 电气电子教学学报 Ｊ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＥＥＥ Ｖｏ１．３３ ＮＯ．１ ２０１１年２月 Ｆｅｂ．２０１１ 交流负载线的几种简便作法 惠 苗 （三明学院数学与计算机科学系，福建三明３６５００４） 摘要：“电子技术”课程中的放大电路图解分析是重点之一，因此交流负载线的画法成为学生必须掌握的一个知识点。本文在辅助线画交流 负载线的基础上，给出最简便的作辅助线的方法，并且给出通过电路关系和数学公式推导得出的直接法和定点法。定点法是最简捷，学生最乐 于接受的方法。 关键词：放大电路；交流负载线；图解分析 中图分类号：Ｇ４２４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０６８６（２０１１）０１—０１１３—０２ Ｓｅｖｅｒａｌ Ｋｉｎｄｓ ｏｆ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｄｒａｗｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｎ Ａ．Ｃ．Ｌｏａｄ Ｌｉｎｅ ＨＵＩ Ｍｉａｏ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓａｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓａｎｍｉｎｇ ３６５００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｕｒｓｅ，ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｄｒａｗｉｎｇ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｍａｓｔｅｒ ｉｔ ｆｏｒ ｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ｂａｓｅ ｏｎ ａｉｄｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｒａｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｎ Ａ．Ｃ．１ｏａｄ １ｉｎｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｉｄｅｄ ｍｅｔｈｏｄ。ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｉｘｅｄ ｐｏｉｎｔ ｂｙ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｄｅｄｕｃｉｎｇ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｆｏｒｍｕｌａ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｉｘｅｄ ｐｏｉｎｔ ｉｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｅｓｔ ａｎｄ ａｃｃｅｐｔａｎｔｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｅｎｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ；ａ．ｃ．１ｏａｄ ｌｉｎｅ；ｇｒａｐｈｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ 当我们分析“电子技术”教材［１－３］中的基本器件 晶体三极管和场效应管时，通常采用解析法、图解法 １辅助线负载线作法 图１是共射放大器，其交流负载线的斜率为． ｔａｎ口 ：一１／Ｒ Ｌ 和微变等效电路法分析小信号线性电路。如果输入 大信号时，放大器将进入非线性工作状态，此时宜采 用图解法。 其中，ａ 是交流负载线与横坐标的夹角，Ｒ 是Ｒ 和Ｒ 并联值。 我们可在图２所示的输出特性横坐标上任选一 采用图解分析放大电路，需在三极管的输出 特性曲线上画出直流负载线（确定静态工作点Ｑ） 和交流负载线来分析动态工作情况。空载时交流 负载线与直流负载线重合，而有负载时交流负载 线与直流负载线不重合。大多数教材［】。 没有介 个点Ｋ，根据斜率ｔａｎａ 一１／Ｒ 计算出纵坐标上对 应的点Ｊ，连线ＪＫ。过静态工作点Ｑ作平行于ＪＫ 的直线ＭＱＮ，这就是放大器交流负载线［４］。 绍画交流负载线的具体方法。本文以单电源供电 的基本共射放大电路为例，介绍交流负载线的几 种画法。 还有一种简单的作辅助线法是，在纵坐标轴上 取ｌｍＡ的点Ｅ，在横坐标轴上取ｌｍＡ×Ｒ ， （Ｖ）的 点Ｆ，得辅助线ＥＦ。我们过Ｑ点作平行于辅助线的 收稿日期：２０１０—０６—２４；修回日期：２０１０—１１—２６ 作者简介：惠基金项目：福建省质量工程项目（ＺＬ０９０２／ＲＭ（ｓｊ））；福建省质量工程项目（ＺＬ０８０１／ＳＦ（ｓｊ）） 苗（１９８０一），女，讲师，硕士，主要从事信息处理研究及计算机教学工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｍｘｋｂ＠ｔｏｍ．ｃｏｒＤ＿ １１４ 电气电子教学学报 第３３卷 图１ 基本共射放大电路 图２ 交流负载辅助线 直线ＭＮ即为交流负载线。 ２直接负载线作法 无负载时采用两点法画直流负载线，交流负载 线就是直流负载线。如图３所示，该直流工作点电 压为ＵｃｅＱ＝Ｕｃ 一ＩｃｑＲｃ，式中Ｕｃｃ为放大器电源电 压，ＩｃＱ是工作点电流。 当共射放大电路输入端加入信号后，电流 。和 电压ＲＣＥ都在原来静态直流量的基础上叠加了一个 交流量，即 ｉｃ—ｊｃ。＋ｉ （１） “ｃＥ—ＵｃＥＱ＋ Ｅ—ＵｃＥＱ—ｉ ｃＲ Ｌ （２） 由上两式可得 ｉｃ—ＩｃＱ一（“ｃＥ—ＵｃＥＱ）／Ｒ Ｌ （３） 如果“ｃＥ一０，由上式可得ｉｃ—ｆｃＱ＋ ＵｃＥＱ／尺 Ｌ 因为Ｒ Ｌ—Ｒ ∥Ｒ【．，故ｉｃ（ —Ｕｃｃ／Ｒｃ＋ Ｕ Ｑ／Ｒ 一Ｕ ：／Ｒ ＋ ，可见它比直流负载线 Ｕｃｃ／Ｒｃ高出Ａｉ—ＵｃＥＱ／ＲｌＪ。 如果ｉｃ一０，可得“ｃＥ—ＩｃＱＲ Ｉ ＋ＵｃＥＱ。 因为Ｒ 一Ｒ ∥Ｒ ，故有 “ｃＥＧ—Ｕｃｃ一［尺ｃ／（Ｒｃ＋ＲＬ）］（Ｕｃｃ—ＵｃＥＱ）一 Ｕ 一Ａｕ，可见它比电源电压（即直流负载线）小： Ａｕ一［尺ｃ／（Ｒｃ＋ＲＩ ）］（【，ｃｃ—ＵｃＥＱ） 由此可见，交流负载线与坐标轴的交点为 Ｍ（０，ｉｃＧ）和Ｎ（“ｃＥＧ，Ｏ），如图４所示。 图３ 无负载时的负载线 图４ 有负载时的负载线 ３定点负载线作法 当共射放大器加入输入信号Ｕ 后，产生一个交 流电流ｉ 。由于静态工作点电压ＵｃｅＱ—Ｕ 一Ｕ。，其 中Ｕ 是电阻Ｒ。的压降。由式（２）和式（３）可知 “ｃＥ＝ＵｃＥＱ—ｉ ｏＲ Ｌ—ＵｃＥ—ｉｃＲ Ｌ 若增加集电极电流的交流分量ｉ ，意味着Ｑ点 电流沿纵轴上移 ，电压沿横轴左移Ａｕ—Ａｉ Ｒ ， 就可以确定一点Ｐ ，如图５（ａ）所示。而减小集电极 电流的交流分量ｉ ，意味着Ｑ点电流沿纵轴下移 ，电压沿横轴右移／Ｘｕ—Ａｉ Ｒ ，也可以确定一点 Ｐ ，如图５（ｂ）所示。负向和正向情况正好相反。这样 连接Ｐ 或Ｐ。点和静态工作点Ｑ并延长至 轴和 Ｕ 轴，就得到交流负载线ＭＮ了。 （ａ） 正向 时 （ｂ） 负向△ 时 图５定点画交流负载线 ４ 结语 以上介绍几类画交流负载线的方法，其中辅助 线法在教材中介绍比较多，但画法比较麻烦；而直接 法同电路理论联系紧密，为简捷，学生更容易接受， 计算工作量小，只需要计算△ｉ 对应的值△Ｍ ，作 图步骤少，可一步到位。 参考文献： ［１］康华光等．电子技术基础一模拟部分第四版［Ｍ］．北京：高等教 育出版社，１９９９：８５—９１ ［２］刘润华，李震梅．模拟电子技术基础［Ｍ］．山东：中国石油大学 出版社，２００７：６８—７２ ［３］霍亮生．电子技术基础［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００７：２７— ２８ ［４１林澄渊，冯惠．放大器交流负载线画法综述［Ｊ］＿抚顺：抚顺石油 学院学报增刊，１９９９，１９卷（８）：２３—２６