三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性
本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流负载线进行了分析和研究，给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性，并对变压器耦合放大电路的交流负载线方程进行了推导。
1 交流负载线及其方程形式
放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载r’l 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这一直线我们将其称之为交流负载线。
由文献[ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。其输出端交流电压、电流关系为：
对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是rc 和rl 的并联值，即r’l = rc//rl 。对变压器耦合而言，集电极负载是r’l = n2rl ，n 为变压器变比。
将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△i c=i c+ i c，△uce= uce+ uce 代入式( 1) 得：
式( 2) 代表了通过q 点，斜率为- 1/ r’l 的直线,即为放大电路交流负载线方程。该方程在纵轴上的截距为i c + uce/ r’l ，在横轴上的截距为uce + i cr’l 。若设v’= uce + i cr’ l ，则其在纵轴和横轴上的截距也可分别表示为v’/ r’l 及v’，这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式完全相同。
图1 三种耦合方式下放大电路交流通路输出部分
2 三种耦合方式下交流负载线的特点
2. 1 阻容耦合放大电路
阻容耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图2( a) ，图2( b) 所示，其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 3) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 3) 和式( 2) 可画出直流负载线和交流负载线,如图2( b) 所示。从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，交流负载线更陡。
图2 阻容耦合放大电路及交流负载线
2. 2 直接耦合放大电路
直接耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图3( a) 及图1 所示，其直流负载线方程为：
式中：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 4) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 4) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图3( b) 所示。从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线重和，斜率相同。
图3 直接耦合放大电路及交流负载线
2. 3 变压器耦合放大电路
变压器耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图4( a) 及图1 所示。忽略变压器初级线圈内阻，其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 5) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 5) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图4( b) 所示。从图中可看出，变压器耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，直流负载线更陡，是一条几乎垂直于横轴的直线。
图4 变压器耦合放大电路及交流负载线
3 结 语
从真正意义上讲，所谓交流负载线方程应为式( 1) ,但该式在 ic uce 平面内是一条过原点的直线，不能反映放大电路动态量与静态量相叠加及输入交流信号后动态工作点移动的真正轨迹，所以称式( 2) 为放大电路的交流负载线方程。不过可将式( 2) 理解为式( 1) 原点对应q 点后得到的方程，即式( 2) 为式( 1) 与放大电路直流负载线方程相叠加的结果。总之：
( 1) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程形式是相同的，斜率均为- 1/ r’l ，方程在纵轴上的截距为i c+ uce/ r’l ，在横轴上的截距为uce+ i cr’l，且通过静态工作点。另外，在纵轴和横轴上的截距表现形式与直流负载线相同。
( 2) 由于耦合方式及电路形式的不同，三种耦合方式放大电路的交流负载线与其直流负载线斜率相比，表现出了不同的特性，反映出不同的耦合方式对放大电路动态性能的影响。
( 3) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程均可由式( 1) 及其直流负载线方程相叠加而得出，反映了放大电路中瞬时量为交流量与直流量相叠加的特点及交流量是! 驮载?在直流量上的特性。
( 4) 由静态工作点的高低很容易得知，放大电路是截止失真还是饱和失真，以此可调整静态工作点来消除失真。另外，根据交流负载线方程，比较uces -uce和i cr’l ，取较小者即为放大电路的最大不失真输出电压幅值。
基于嵌入式系统的数据记录分析仪的硬件设计
6月2-3日成都，纳特通信将参加IME2021西部微波会
818“全球来电节”狂欢来袭！小狗吸尘器多重福利惊喜放送
祝贺同星获得第九届中国创新创业大赛产业技术创新专业赛（工业机器人技术专场）全国二等奖
安防监控视频结构化那些事儿
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性
如何保证专用企业网络的稳定？
万达告别房地产！楼市变天！千亿万达告别房地产！马云重磅入局租房市场！地产大佬们该醒醒了！
食品中重金属快速检测设备的功能特点是什么
NVIDIA Triton 系列文章（4）：创建模型仓
电压倍增器电路原理图
风筝在其AI代码完成工具中增加了对11种新语言的支持
佰鸿BPC-1008手机快充上广泛用的一款光耦
奶粉蛋白质快速测定仪的测定方法是怎样的
美国和日本禁华为将会对其国的企业造成打击性的损失
EMI电源滤波器共模插入损耗标准测量方法
蓄势赋能丨数明半导体顺利通过国家知识产权管理体系认证
迪斯尼研发触感夹克衣，可模拟压力和触感以同步各种视觉效果
小米6最新消息：小米6又立功了！小米今年第二季度手机出货量暴涨1000万台
智能型电化学气体传感器的详细介绍
1 交流负载线及其方程形式
放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载r’l 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这一直线我们将其称之为交流负载线。
由文献[ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。其输出端交流电压、电流关系为：
对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是rc 和rl 的并联值，即r’l = rc//rl 。对变压器耦合而言，集电极负载是r’l = n2rl ，n 为变压器变比。
将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△i c=i c+ i c，△uce= uce+ uce 代入式( 1) 得：
式( 2) 代表了通过q 点，斜率为- 1/ r’l 的直线,即为放大电路交流负载线方程。该方程在纵轴上的截距为i c + uce/ r’l ，在横轴上的截距为uce + i cr’l 。若设v’= uce + i cr’ l ，则其在纵轴和横轴上的截距也可分别表示为v’/ r’l 及v’，这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式完全相同。
图1 三种耦合方式下放大电路交流通路输出部分
2 三种耦合方式下交流负载线的特点
2. 1 阻容耦合放大电路
阻容耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图2( a) ，图2( b) 所示，其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 3) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 3) 和式( 2) 可画出直流负载线和交流负载线,如图2( b) 所示。从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，交流负载线更陡。
图2 阻容耦合放大电路及交流负载线
2. 2 直接耦合放大电路
直接耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图3( a) 及图1 所示，其直流负载线方程为：
式中：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 4) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 4) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图3( b) 所示。从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线重和，斜率相同。
图3 直接耦合放大电路及交流负载线
2. 3 变压器耦合放大电路
变压器耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图4( a) 及图1 所示。忽略变压器初级线圈内阻，其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 5) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 5) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图4( b) 所示。从图中可看出，变压器耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，直流负载线更陡，是一条几乎垂直于横轴的直线。
图4 变压器耦合放大电路及交流负载线
3 结 语
从真正意义上讲，所谓交流负载线方程应为式( 1) ,但该式在 ic uce 平面内是一条过原点的直线，不能反映放大电路动态量与静态量相叠加及输入交流信号后动态工作点移动的真正轨迹，所以称式( 2) 为放大电路的交流负载线方程。不过可将式( 2) 理解为式( 1) 原点对应q 点后得到的方程，即式( 2) 为式( 1) 与放大电路直流负载线方程相叠加的结果。总之：
( 1) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程形式是相同的，斜率均为- 1/ r’l ，方程在纵轴上的截距为i c+ uce/ r’l ，在横轴上的截距为uce+ i cr’l，且通过静态工作点。另外，在纵轴和横轴上的截距表现形式与直流负载线相同。
( 2) 由于耦合方式及电路形式的不同，三种耦合方式放大电路的交流负载线与其直流负载线斜率相比，表现出了不同的特性，反映出不同的耦合方式对放大电路动态性能的影响。
( 3) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程均可由式( 1) 及其直流负载线方程相叠加而得出，反映了放大电路中瞬时量为交流量与直流量相叠加的特点及交流量是! 驮载?在直流量上的特性。
( 4) 由静态工作点的高低很容易得知，放大电路是截止失真还是饱和失真，以此可调整静态工作点来消除失真。另外，根据交流负载线方程，比较uces -uce和i cr’l ，取较小者即为放大电路的最大不失真输出电压幅值。
基于嵌入式系统的数据记录分析仪的硬件设计
6月2-3日成都，纳特通信将参加IME2021西部微波会
818“全球来电节”狂欢来袭！小狗吸尘器多重福利惊喜放送
祝贺同星获得第九届中国创新创业大赛产业技术创新专业赛（工业机器人技术专场）全国二等奖
安防监控视频结构化那些事儿
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性
如何保证专用企业网络的稳定？
万达告别房地产！楼市变天！千亿万达告别房地产！马云重磅入局租房市场！地产大佬们该醒醒了！
食品中重金属快速检测设备的功能特点是什么
NVIDIA Triton 系列文章（4）：创建模型仓
电压倍增器电路原理图
风筝在其AI代码完成工具中增加了对11种新语言的支持
佰鸿BPC-1008手机快充上广泛用的一款光耦
奶粉蛋白质快速测定仪的测定方法是怎样的
美国和日本禁华为将会对其国的企业造成打击性的损失
EMI电源滤波器共模插入损耗标准测量方法
蓄势赋能丨数明半导体顺利通过国家知识产权管理体系认证
迪斯尼研发触感夹克衣，可模拟压力和触感以同步各种视觉效果
小米6最新消息：小米6又立功了！小米今年第二季度手机出货量暴涨1000万台
智能型电化学气体传感器的详细介绍