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1、49放大电路的分析方法等效电路分析法1 149 等效电路分析法宗旨等效电路分析法宗旨l线性化:晶体管特性的非线形使电路分析复杂化,因此,我们总是对它作近似处理,在一定的条件下把它线性化。这是引出等效电路的指导思想。这种方法把电路理论与晶体管的特性结合起来,能有效地解决许多实际问题,是分析电子电路的有力工具。249 等效电路分析法等效电路分析法l1、晶体管的直流模型及静态工作点的计算l2、晶体管共射h参数等效模型l3、用h参数模型计算交流性能l4、应用举例349 1、晶体管的直流模型及静态工作点的计算、晶体管的直流模型及静态工作点的计算l 输入特性的等效449l、输出特性的等效549l、合起来就
2、得到晶体管的完整直流模型649l(4)晶体管工作在放大状态时,发射结总是正向偏置,集电结总是反向偏置,所以二极管可省略。749l注意:晶体管的直流模型是晶体管在静态时工作在放大状态的模型,使用条件是:UBEUON并且UCEUBE。849l(5)、具体计算 使用双电源时949l(6):使用单电源、直接耦合放大器结构1049 (7):直流模型及静态工作点的计算直流模型及静态工作点的计算1149l(8):使用单电源、阻容耦合放大器结构12492、晶体管、晶体管共射共射h参数等效模型参数等效模型 、双端口网络参数的回顾、晶体管h参数模型的导出、晶体管h参数的物理意义、晶体管h参数模型的简化、晶体管rb
3、e的近似表达式131349、双端口网络参数的回顾 根据电路理论,下面的双端口网络可用不同的参数方程来表示:1449、双端口网络参数的回顾其中h参数在低频用的比较广泛。各参数的意义如下:1549、双端口网络参数的回顾1649、晶体管 h参数模型的导出晶体管在共射接法时,输入输出关系如下:1749、晶体管 h参数模型的导出在静态工作点附近,可用下式表示:1849、晶体管 h参数模型的导出1949、晶体管 h参数模型的导出上式变为:2049、晶体管 h参数模型的导出 而微分表示交流量,上式变为2149、晶体管 h参数模型的导出若输入为正弦量,则可用向量表示,并得出h参数模型。2249、晶体管h参数的
4、物理意义、hie:输出端交流短路时的输入电阻,即uCE=UCEQ那条输入特性曲线在Q点处切线斜率的倒数。习惯上用rbe表示。求法:hie=uBE/iB2349、晶体管h参数的物理意义、hre:输入端交流开路时的晶体管内反馈系数,即在iB=IBQ的情况下,uCE对uBE的影响。求法:hre=uBE/uCE,当uCE1V时,hre 10-22449、晶体管h参数的物理意义、hfe:输出端交流短路时的正向电流放大倍数,它反映了基极电流对集电极电流的控制作用。习惯上用表示。求法:hfe=iC/iB2549、晶体管h参数的物理意义、hoe:输入端交流开路时的输出电导,习惯上用rce表示晶体管的输出电阻,
5、即rce=1/hoe。一般h22e100K.求法:hoe=iC/uCE2649、晶体管h参数模型的简化 由以上讨论可知,hre和hoe都很小(hre 10-2,hoe100K),可忽略不计,h参数的简化模型为:2749、晶体管h参数模型的简化注意:电流源是受控源,不但大小决定于iB,而且方向也必须与之对应,不能随意假定。h参数模型的对象是变化量,不能用它 来求静态工作点。微变等效电路虽然没反映直流量,但小信号 参数是在Q点求出的,所以计算结果反映了 工作点附近的情况。2849、晶体管rbe的近似表达式 在晶体管h参数的简化模型中,是一个基本参数,一般晶体管手册中给出,也很容易测出;但rbe不易
6、测出,下面根据晶体管的结构和特性推出rbe的近似表达式。在低频时不考虑结电容的影响,晶体管的结构图如下:2949、晶体管rbe的近似表达式由该图可得方程:3049、晶体管rbe的近似表达式根据PN结方程,发射结电流为:(u为发射结电压)3149、晶体管rbe的近似表达式3249、晶体管rbe的近似表达式其中:UT=26mV (T300k)对小功率晶体管 通常可以取200 ,相当于基区的体电阻。0.1mAIE5mA,超过此值范围则会带来较大误差。33493、用、用h参数模型计算交流性能参数模型计算交流性能n n、基本共射放大电路n n、直接耦合共射放大电路n n、阻容耦合共射放大电路微变等效电路
7、的画法:1-2-3 看动画4.3-23434493、用h参数模型计算交流性能v、基本共射放大电路 使用双电源35493、用h参数模型计算交流性能36493、用h参数模型计算交流性能37493、用h参数模型计算交流性能v电压放大倍数38493、用h参数模型计算交流性能v输入电阻v Ri=Ui/Ii=Rb+rbev输出电阻v RO=RC39493、用h参数模型计算交流性能v、直接耦合共射放大电路40493、用h参数模型计算交流性能41493、用h参数模型计算交流性能v电压放大倍数42493、用h参数模型计算交流性能v输入电阻 v输出电阻 RO=RC43493、用h参数模型计算交流性能v、阻容耦合共射放大电路44493、用h参数模型计算交流性能45493、用h参数模型计算交流性能v电压放大倍数46493、用h参数模型计算交流性能v输入电阻 v输出电阻 RO=RC47493、用h参数模型计算交流性能v若信号源内阻不等于零,则:4849v注意:晶体管只有静态工作点合适才能 起放大作用,因此,分析放大电 路时,总是遵循“先静态,后动态”的原则。v两种分析方法的比较与使用:1.用图解法求Q点。2.输入信号幅度小时,用小信号模型 3.输入信号幅度大时,工作点到了非线性区域就要采用图解法。4949Thanks!50
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