第7講 微變等效電路法 - 副本

第七講微變等效電路法2.4.4微變等效電路法晶體管在小信號(微變量)情況下工作時，可以在靜態(tài)工作點附近的小范圍內用直線段近似地代替三極管的特性曲線，三極管就可以等效為一個線性元件。這樣就可以將非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路。微變等效條件研究的對象僅僅是變化量信號的變化范圍很小一、簡化的

h參數(shù)微變等效電路(一)

三極管的微變等效電路iBuBE晶體管的輸入特性曲線rbe

：晶體管的輸入電阻。在小信號的條件下，rbe是一常數(shù)。晶體管的輸入電路可用rbe

等效代替。1.輸入電路Q點附近的工作段近似地看成直線可認為uBE

與iB

成正比QOiB

uBE

圖2.4.10(a)2.輸出電路假設在

Q

點附近特性曲線基本上是水平的(iC

與uCE無關)，數(shù)量關系上，iC

比iB

大

倍；iBiB從三極管輸出端看，可以用iB

恒流源代替三極管；該恒流源為受控源；為iB

對iC

的控制。uCE

QiC

O圖2.4.10(b)3.三極管的簡化參數(shù)等效電路

注意：這里忽略了uCE

對iC與輸出特性的影響，在大多數(shù)情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。圖2.4.11

三極管的簡化h參數(shù)等效電路cbe

+uBE

+uCEiCiBebcrbe

iB+uBE

+uCEiCiB4.電壓放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri、輸出電阻ROC1RcRb+VCCC2RL+++VT+Ri=

rbe//Rb

，Ro=Rcrbe

ebcRcRLRb++圖2.4.12

單管共射放大電路的等效電路(二)

rbe

的近似估算公式rbb：基區(qū)體電阻。reb：基射之間結電阻。低頻、小功率管rbb

約為300。UT：溫度電壓當量。c

beiBiCiE圖2.4.13輸入回路:當輸入信號很小時，輸入特性曲線在小范圍內近似直線。iBuBEuBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管b—e間相當于電阻rbe。

rbe是動態(tài)電阻，與Q的位置有關，是Q切線斜率的倒數(shù)。

1.當IEQ

一定時，

愈大則

rbe

也愈大，選用值較大的三極管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.當值一定時，IEQ愈大則rbe

愈小，可以得到較大的Au，這種方法比較有效。

(三)

等效電路法的步驟(歸納)

1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點Q

。

2.求出靜態(tài)工作點處的微變等效電路參數(shù)

和rbe

。

3.畫出放大電路的微變等效電路?？上犬嫵鋈龢O管的等效電路，然后畫出放大電路其余部分的交流通路。

4.列出電路方程并求解。二、微變等效電路法的應用例：接有發(fā)射極電阻的單管放大電路，計算電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。C1RcRb+VCCC2RL+++VT+Rerbe

bcRcRLRb+Ree+圖2.4.14

接有發(fā)射極電阻的放大電路rbe

bcRcRLRb+Ree+根據(jù)微變等效電路列方程引入發(fā)射極電阻后，降低了。若滿足(1+)Re>>rbe與三極管的參數(shù)、rbe

無關。2.放大電路的輸入電阻引入Re后，輸入電阻增大了。3.放大電路的輸出電阻rbe

ebcRcRLRb++Rerbe

bcRcRbRee將放大電路的輸入端短路，負載電阻RL

開路，忽略c、e之間的內電阻rce

。RL圖2.4.14(b)2.5工作點的穩(wěn)定問題2.5.1溫度對靜態(tài)工作點的影響三極管是一種對溫度十分敏感的元件。溫度變化對管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有：

1.UBE

改變。UBE

的溫度系數(shù)約為–2mV/C，即溫度每升高1C，UBE約下降2mV。

2.改變。溫度每升高1C，值約增加0.5%~1%，

溫度系數(shù)分散性較大。

3.ICBO改變。溫度每升高10C，ICBQ

大致將增加一倍，說明ICBQ

將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。溫度升高將導致IC

增大，Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C圖2.5.1

溫度對Q

點和輸出波形的影響2.5.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路一、電路組成——分壓式偏置電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB圖2.5.2

分壓式工作點穩(wěn)定電路由于UBQ

不隨溫度變化，——電流負反饋式工作點穩(wěn)定電路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路一、電路組成——分壓式偏置電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB圖2.5.2

分壓式工作點穩(wěn)定電路由于UBQ

不隨溫度變化，——電流負反饋式工作點穩(wěn)定電路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路一、電路組成——分壓式偏置電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB圖2.5.2

分壓式工作點穩(wěn)定電路由于UBQ

不隨溫度變化，——電流負反饋式工作點穩(wěn)定電路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路一、電路組成——分壓式偏置電路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB圖2.5.2

分壓式工作點穩(wěn)定電路由于UBQ

不隨溫度變化，——電流負反饋式工作點穩(wěn)定電路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.6放大電路的三種基本組態(tài)三種基本接法共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)2.6.1共集電極放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~~++__+rbebec(b)等效電路——為射極輸出器圖2.6.1

共集電極放大電路(a)電路圖一、靜態(tài)工作點C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~由基極回路求得靜態(tài)基極電流則(a)電路圖圖2.6.1

共集電極放大電路二、電流放大倍數(shù)所以三、電壓放大倍數(shù)結論：電壓放大倍數(shù)恒小于1，而接近1，且輸出電壓與輸入電壓同相，又稱射極跟隨器。~++__+rbebec(b)等效電路四、輸入電阻~++__+rbebec輸入電阻較大。Ri五、輸出電阻+_rbebec~輸出電阻低，故帶載能力比較強。Ro圖2.6.2求射極輸出器Ro

的等效電路2.6.2共基極放大電路圖2.6.3

共基極放大電路(a)原理電路

VEE

保證發(fā)射結正偏；VCC

保證集電結反偏；三極管工作在放大區(qū)。(b)實際電路實際電路采用一個電源VCC

，用Rb1、Rb2分壓提供基極正偏電壓。C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLVTC1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc一、靜態(tài)工作點(IBQ,ICQ,UCEQ)圖2.6.3(b)實際電路C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc二、電流放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：所以由于小于1

而近似等于1，所以共基極放電電路沒有電流放大作用。+_+_Rerbebec圖2.6.4

共基極放大電路的等效電路三、電壓放大倍數(shù)+_+_Rerbebec圖2.6.4由微變等效電路可得共基極放大電路沒有電流放大作用，但是具有電壓放大作用。電壓放大倍數(shù)與共射電路相等，但沒有負號，說明該電路輸入、輸出信號同相位。四、輸入電阻暫不考慮電阻Re

的作用五、輸出電阻暫不考慮電阻Re

的作用Ro

=

rcb

.已知共射輸出電阻rce

，而rcb

比

rce大得多，可認為rcb

(1+

)rce如果考慮集電極負載電阻，則共基極放大電路的輸出電阻為Ro=Rc//rcb

Rc2.6.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于

1)大(十幾~一幾百)小大(幾十~一百以上)大(幾十~一百以上)電路組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+++++__