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文檔簡介
1、,3.2 共射極放大電路,3.3 圖解分析法,3 半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ),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(fù)載線,交流負(fù)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(shù)、選擇合適的Q點。,(1)畫圖比較繁瑣(當(dāng)輸入信號極微弱時,作圖則不太容易實現(xiàn));(2)不能用來分析放大電路的某些質(zhì)量指標(biāo)(比如Ri和Ro);(3)對較復(fù)雜的電路用圖解法很
2、麻煩(比如負(fù)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(shù)的引出, H參數(shù)小信號模型, 模型的簡化, H參數(shù)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(biāo),建立小信號模型的意義,建立小信號模型的思路,當(dāng)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(nèi)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(dāng)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(shè)
3、計。,3.4.1 BJT的小信號建模,1. H參數(shù)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(wǎng)絡(luò),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(shù)量綱各不相同,故稱為混合參數(shù)(H參數(shù))。,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(shù),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(dǎo),雙口網(wǎng)絡(luò),2. H參數(shù)小信號模型,H參數(shù)都是小信號參數(shù),即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H參數(shù)
4、與靜態(tài)工作點有關(guān),在放大區(qū)基本不變。 H參數(shù)都是微變參數(shù),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(xí)慣符號,則BJT的H參數(shù)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(guān)聯(lián)的。,4. H參數(shù)的確定, 一般用測試儀測出;, rbe 與Q點有關(guān),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(shù)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(shù)小信號等效電路,3. 求電壓增益,根據(jù),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(shù)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(biāo)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(guān)。,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(shù)Av較高; 調(diào)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(shù)、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(biāo):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(xiàn)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(biāo)分析,(1)靜態(tài)工作點,(2) 動態(tài)分析,2. 放大電路指標(biāo)分析,2. 放大電路指標(biāo)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(biāo)分析,= rbe+(1+)Re,2. 放大電路指標(biāo)分析,輸出電阻(2),輸出電阻,求輸出電阻的等效電路,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨立源置零,負(fù)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(dāng),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.
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