用簡化微變等效電路法分析放大電路

關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：從線性電路的三個引出端看進去，其電壓、電流的變化關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18分，星期五iBuBEOOiCuCE一、簡化的h參數微變等效電路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電阻。輸出端可等效為一個受控電流源。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18分，星期五用簡化的微變等效電路計算單管共射放大電路的電壓放大倍數和輸入、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首頁動畫第5頁，共18頁，2022年，5月20日，11點18分，星期五電壓放大倍數：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,可認為rbb′約為300Ω,26為常溫下溫度的電壓當量,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,可適當提高IEQ得到較大的Au。可看出: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18分，星期五二、微變等效電路法的應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；2.求電壓放大倍數；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18分，星期五小結:圖解法優(yōu)點:

1.既能分析靜態(tài),也能分析動態(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:

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18分，星期五微變等效電路法優(yōu)點:

1.簡單方便。