模擬電子技術基礎第7講《小信號模型分析法及工作點穩(wěn)定問題》.ppt

1、,3.2 共射極放大電路,3.3 圖解分析法,3 半導體三極管及放大電路基礎,放大的概念、基本放大電路組成、簡單工作原理、放大電路的靜態(tài)和動態(tài)、直流通路和交流通路,1、靜態(tài)工作情況分析：,2、動態(tài)工作情況分析,估算法,圖解分析法：,確定靜態(tài)工作點Q,直流通路,交流通路：,直流負載線,交流負載線,是Q點的運動軌跡,1 優(yōu)點,2 缺點,圖解法的優(yōu)缺點,（1）直觀、全面地分析放大電路的動態(tài)工作情況；（2）能幫我們合理地安排電路參數、選擇合適的Q點。,（1）畫圖比較繁瑣（當輸入信號極微弱時，作圖則不太容易實現）；（2）不能用來分析放大電路的某些質量指標（比如Ri和Ro）；（3）對較復雜的電路用圖解法很

2、麻煩（比如負反饋放大電路）。,3.4 小信號模型分析法,3.4.1 BJT的小信號建模,3.4.2 共射極放大電路的小信號模型分析, H參數的引出, H參數小信號模型, 模型的簡化, H參數的確定,（意義、思路）, 利用直流通路求Q點, 畫小信號等效電路, 求放大電路動態(tài)指標,建立小信號模型的意義,建立小信號模型的思路,當放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當作線性電路來處理。,由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設

3、計。,3.4.1 BJT的小信號建模,1. H參數的引出,在小信號情況下，對上兩式取全微分得,用小信號交流分量表示,vbe= hieib+ hrevce,ic= hfeib+ hoevce,對于BJT雙口網絡，其輸入輸出特性曲線如下：,iB=f(vBE) vCE=const,iC=f(vCE) iB=const,可以寫成：,四個參數量綱各不相同，故稱為混合參數(H參數)。,輸出端交流短路時的輸入電阻,輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數,輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比,輸入端交流開路時的輸出電導,雙口網絡,2. H參數小信號模型,H參數都是小信號參數，即微變參數或交流參數。 H參數

4、與靜態(tài)工作點有關，在放大區(qū)基本不變。 H參數都是微變參數，所以只適合對交流信號的分析。,3. 模型的簡化,即 rbe= hie = hfe r = hre rce= 1/hoe,一般采用習慣符號,則BJT的H參數模型為, r很小，一般為10-310-4 ， rce很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響，得到簡化電路：, ib 是受控電流源 ，其方向與ib的方向是關聯的。,4. H參數的確定, 一般用測試儀測出；, rbe 與Q點有關，可用圖示儀測出。,一般也用公式估算 rbe,rbe= rb + (1+ ) re,其中對于低頻小功率管 rb200,則,3.4.2 用H參數小信號模型分析共

5、射極基本放大電路,共射極放大電路,1. 利用直流通路求Q點,一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V， 已知。,2. 畫出小信號等效電路,共射極放大電路,H參數小信號等效電路,3. 求電壓增益,根據,則電壓增益為,4. 求輸入電阻,1. 電路如圖所示。試畫出其小信號等效模型電路。,解：,例題,例題,解：,（1）,H參數小信號等效電路,RS,Rb,RL,RC,RS,(2),作 業(yè),P143 - 3.4.2、 3.4. 3、 3.4.4,3.5 放大電路的工作點穩(wěn)定問題, 溫度變化對ICBO的影響, 溫度變化對輸入特性曲線的影響, 溫度變化對 的影響, 穩(wěn)定工作點原理, 放大電路指標分析,

6、固定偏流電路與射極偏置電路的比較,3.5.1 溫度對工作點的影響,3.5.2 射極偏置電路,3.5 放大電路的工作點穩(wěn)定問題,1、Q點不合適， 的波形要失真；,一、為什么要給放大電路建立合適的靜態(tài)工作點？,Q點偏低,Q點偏高,2、,而,所以，AV與IB有關。,3.5 放大電路的工作點穩(wěn)定問題,二、固定偏流放大電路的優(yōu)缺點,三、影響Q點的因素有哪些？,優(yōu)點：電路簡單; 電壓放大倍數Av較高; 調試方便(Rb IB).,缺點：環(huán)境溫度變化和更換管子時，Q點會發(fā)生變化。,電源電壓VCC、電路參數、管子老化、環(huán)境溫度等,3.5.1 溫度對工作點的影響,1. 溫度變化對ICBO的影響,2. 溫度變化對輸

7、入特性曲線的影響,溫度T 輸出特性曲線上移,溫度T 輸入特性曲線左移,3. 溫度變化對 的影響,溫度每升高1 C ， 要增加0.5%1.0%,溫度T 輸出特性曲線族間距增大,3.5.2 射極偏置電路,1. 穩(wěn)定工作點原理,目標：溫度變化時，使IC維持恒定。,如果溫度變化時，b點電位能基本不變，則可實現靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。,T , IC, IE,IC, VE、VB不變, VBE , IB,（反饋控制）,I1 IB ，,此時，,不隨溫度變化而變化。,VB VBE,且Re可取 大些，反饋控制作用更強。,一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V,2. 放大電路指標分析,(1)靜態(tài)工作點,(2) 動態(tài)分析,2. 放大電路指標分析,2. 放大電路指標分析,電壓增益,輸出回路：,輸入回路：,Ib,=,Ibrbe+(1+)IbRe,Ri =Rb1/Rb2/rbe+(1+)Re,Ro= Rc,輸入電阻,輸出電阻(1),2. 放大電路指標分析,= rbe+(1+)Re,2. 放大電路指標分析,輸出電阻(2),輸出電阻,求輸出電阻的等效電路,網絡內獨立源置零,負載開路,輸出端口加測試電壓,對回路1和2列KVL方程,不忽略rce的影響,其中,則,當,時，,3. 固定偏流電路與射極偏置電路的比較,共射極放大電路,3.