带载情况下三种共射放大电路的交直流负载线（在共射交流放大电路中,负载电阻）

 

对于负载线，可通过写出晶体管输出回路的管外电路的回路方程后在晶体管的输出特性曲线中画出。

直流负载线是直流量遵循的负载线，所以仅需根据直流通路写出回路方程即可画出；

交流负载线虽然是交流量遵循的负载线，是动态问题，但交流量一定是驮载在直流量上。所以交流负载线必过Q点。也就是说，为了求出交流负载线，需要写出交直流量共存时的BJT输出回路的管外电路的回路方程。

一、直接耦合放大电路

空载情况

如图所示的直接耦合放大电路。 则为空载情况。

根据直流通路，很容易求出空载时BJT输出回路的管外电路的回路方程为：

交、直流同时作用时的BJT输出回路的关外电路的回路方程为：

上述两个方程斜率一样（均为-1/Rc），和坐标轴的交点相同（均为VCC），所以为同一根直线。

带载情况

下面讨论带载时的情况。

负载电阻 接在BJT的c-e之间，为求解 需要求解 和 中的电流，求解过程较为繁琐。为简化分析，可利用戴维南定理进行等效后计算。

如图所示，、 和 为含源一端口网络，BJT为外电路， 和 为一端口的外电流和外电压（注意端口位置）。根据戴维南定理，含源一端口可以等效为一个电压源 和内阻 的串联；等效后电路端口的电流和电压不变，仍为 和 。

等效后的电源电压为开路电压，即负载电阻 两端的电压，为 ；内阻可以采用独立源置零()的方法求解为：，如下图所示。

可以得到直流量作用下BJT输出回路的管外电路的回路方程为:

也可写出交直流量同时作用时的回路方程为：

上述两个方程斜率一样，和坐标轴的交点相同，所以为同一根直线。

也就是说，带载时的交、直流负载线是同一根直线；空载时的交、直流负载线也是同一根直线。

最后，可将根据上述四个回路方程画出带载和空载时直接耦合放大电路的交、直流负载线。由于负载影响直流通路，所以会对静态工作点的位置产生影响。根据分析可知，带载后 小于电源电压VCC,静态工作点左移。需要注意各负载线的斜率、和坐标轴的交点、静态工作点的位置等关键信息。尤其注意，带载和空载时的负载线的纵轴交点是同一个点。

注意，由于负载电阻不影响输入回路，所以上述静态工作点对应的都是 的那条特性曲线。

二、阻容耦合放大电路

研究如图所示的阻容耦合放大电路。

直流负载线

画出直流通路如图所示，可见，由于电容C2的影响，直流通路中不会出现负载电阻，因此，不论带载与否，都可以将BJT输出回路的管外电路的回路方程写为：

交流负载线

下面讨论交流负载线的画法。当交直流同时作用时，由于电容C2两端的电压为 ,负载两端的电压仅含有交流量 ,可写出BJT输出回路的管外电路的回路方程：

其中，U_CEQ为静态工作点的c-e之间的管压降，可通过直流通路求得。下面讨论输出电压 的计算方法。由于 为交流量，所以需要在交流通路中求解，如下图所示，可以求得 。

将表达式 代入回路方程 中，有：

根据上述负载线方程，可以画出交流负载线。将带载和空载时的直流和交流负载线汇总如下图所示。要点如下：

（1）对于直流负载线，由于电容 的隔直流作用，所以，负载电阻不会影响直流通路，空载和带载情况下的直流负载线为同一条直线；

（2）对于交流负载线，按照公式（7）进行画图即可。当然，该交流负载线必过Q点（原因：从物理角度理解，交流量必须驼载在Q点上面；从公式角度理解，令公式（7）中的 ,可以得到 ）;

（3）方程（7）描述了u_CE和i_C的关系，当i_C=0时即可得到交流负载线和横轴的交点为 ;

（4）交流负载线在带载和空载时不是一根直线，带载时斜率为 ; 空载时 趋向于无穷大，所以空载时的交流负载线和直流负载线重合。

三、带发射极电阻的阻容耦合放大电路

直流负载线

带发射极电阻的阻容耦合放大电路如图所示。

根据如下图所示的直流通路可以得到直流情况下的负载线方程为：

根据公式（8）即可画出直流负载线。注意，由于电容 的作用，负载对直流通路没有影响，所以带载和空载两种情况下的直流负载线重合。

交流负载线

该电路交直流共同作用下的负载线方程求法和前述的阻容耦合电路的公式（7）的求法类似。

电容C2两端的直流电压为 ,负载两端的电压仅含有交流量 ,可写出交直流共同作用下BJT输出回路外电路的回路方程：

上式中， 为作用在电阻Re两端的交直流电压总量;U_Re为作用在电阻Re两端的直流电压。

由于 为交流量，所以需要在交流通路中求解，如图所示，可以求得 。

将表达式 代入回路方程公式（9）中，有：

根据上述方程即可画出交流负载线。

综上，将带载和空载时的交、直流负载线汇总如下图，关于该图中的要点和前述阻容耦合放大电路的要点分析类似，均可通过对公式（8）和公式（10）的分析得到，此处不再赘述。