用簡化微變等效電路法分析放大電路

關(guān)于用簡化微變等效電路法分析放大電路第1頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五2.4.1三極管的簡化微變等效電路適用條件：微小交流工作信號，三極管工作在線性區(qū)。解決問題：處理三極管的非線性問題。等效：從線性電路的三個(gè)引出端看進(jìn)去，其電壓、電流的變化關(guān)系和原來的三極管一樣。下頁上頁首頁第2頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五iBuBEOOiCuCE一、簡化的h參數(shù)微變等效電路1.三極管的等效電路QΔiBβΔiBΔiBQΔuBE以共射接法三極管為例三極管特性曲線的局部線性化rbe=Δ

uBEΔiBΔiC=βΔiB輸入端可等效為一個(gè)電阻。輸出端可等效為一個(gè)受控電流源。下頁上頁首頁第3頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五由以上分析可得三極管的微變等效電路三極管的簡化h參數(shù)等效電路+-+-rbeΔuBEΔiCβΔiBΔuCEΔiBecb此電路忽略了三極管輸出回路等效電阻rce。+-bce+-ΔuBEΔuCEΔ

iBΔiC下頁上頁首頁第4頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五用簡化的微變等效電路計(jì)算單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。+-+-rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRb單管共射放大電路的等效電路先畫出三極管的等效電路，再依次畫出放大電路的交流通路下頁上頁RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo首頁動(dòng)畫第5頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五電壓放大倍數(shù)：Au=uo

ui=-β

ibRc//

RLibrbe=rbe-

β

Rc//

RL輸入電阻：=

Rb//

rbe輸出電阻：Roui

=0

RL=

∞Ri=uiii

uoio=Ro

=

Rc+-

uoio下頁上頁+-+-rbe

uiic

βib

uoibecbRcRLRb首頁

ui+-rbeic

βibibecbRcRb第6頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五2.

rbe的近似估算公式rbe

≈

rbb′+(1+β)26(mV)IEQ其中:

rbb′是三極管的基區(qū)體電阻,若無特別說明,可認(rèn)為rbb′約為300Ω,26為常溫下溫度的電壓當(dāng)量,單位為mV。下頁上頁首頁第7頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五=rbe-

β

Rc//RLAurbe

≈

rbb′+(1+β)26(mV)IEQ分析以下兩式Au與β不成比例。若β

值一定,可適當(dāng)提高IEQ得到較大的Au?？煽闯?可減小Rb或增大VCC，但要注意三極管的非線性及安全工作區(qū)。下頁上頁RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo首頁第8頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五3.等效電路法的步驟確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。(4)列出電路方程并求解。(3)畫出放大電路的微變等效電路。(2)求出Q點(diǎn)處的β和rbe。下頁上頁首頁第9頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五二、微變等效電路法的應(yīng)用分析下圖所示接有射極電阻的單管放大電路++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe下頁上頁接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe首頁第10頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五ui

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Re

uiβ

RL′

uoAu==

-

rbe

+(1+

β)Re若

(1+

β)Re>>

rbe，則Au

≈

-

β

RL′(1+

β)Reuo=

-β

ib

RL′其中RL′=Rc//RL下頁上頁首頁++--rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRbRe第11頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//RbRo

≈

Rcui′+-ui′

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Reii′

=

ib

Ri′=rbe

+(1+

β)ReRi′RiRi

=Ri′//Rb下頁上頁首頁++--rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRbRe第12頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五[例2.3.3]圖示放大電路中,β

=501.試估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；2.求電壓放大倍數(shù)；3.求輸入電阻和輸出電阻。下頁上頁接有發(fā)射極電阻的單管共射放大電路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe820Ω3kΩ3kΩ首頁240kΩ(12v)第13頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五解:直流通路如圖所示IBQRb+

UBEQ

+

IEQRe=

VCCIBQ=VCC-UBEQRb+(1+

β)Re=

0.04mAICQ=β

IBQ=50×

0.04mA

=2mA

≈IEQUCEQ

=VCC

-

ICQ

Rc

-

IEQRe

=

[12-2×(3+0.82)]V=4.36V下頁上頁IBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路首頁第14頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五rbe

≈

rbb′+(1+

β)26(mV)IEQ=[300+(1+50)×262]Ω

=963

ΩβRL′Au=-

rbe

+(1+

β)Re=-

1.75

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//

Rb=36.3kΩRo

≈

Rc=3kΩ射極電阻Re使電壓放大倍數(shù)降低下頁上頁首頁++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe第15頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五小結(jié):圖解法優(yōu)點(diǎn):

1.既能分析靜態(tài),也能分析動(dòng)態(tài)的工作情況；

2.直觀形象；

3.適合分析具有特殊輸入/輸出特性的管子；

4.適合分析工作在大信號狀態(tài)下的放大電路。缺點(diǎn):

1.特性曲線存在誤差；

2.作圖麻煩,易帶來誤差；

3.無法分析復(fù)雜電路和高頻小工作信號。下頁上頁首頁第16頁，共18頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五微變等效電路法優(yōu)點(diǎn):

1.簡單方便。