放大电路基本分析及仿真方法-BJT小信号放大

模拟电路基础UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina第二章基本放大电路§2.1放大的概念与放大电路的性能指标§2.2基本共射放大电路的工作原理§2.3放大电路的分析方法§2.4静态工作点的稳定§2.5晶体管放大电路的三种接法§2.6场效应管基本放大电路§2.7放大电路的频率响应实例电路定量估算由于放大电路中BJT是一个非线性器件，电路的分析不能运用在电路分析中已掌握的公式和定律。如能在一定条件下，建立BJT的线性化模型，将BJT非线性器件线性化，那么，对放大电路的分析就迎刃而解了。从实际的BJT特性曲线可见，在小范围内可将其非线性作线性化处理，此时，BJT的电流、电压有线性关系存在。这样，在小信号范围可建立BJT的线性模型了。下面介绍常用的线性等效模型，可以简化对放大电路的分析，应注意各种模型的使用范围和条件。电路模型概念参考文献：PETERH.AAEN,JAIMEA.PLA,JOHNWOOD,ModelingandcharacterizationofRFandmicrowavepowerFETS,CambridgeUniversityPress,2007.晶体管模型案例参考文献：PETERH.AAEN,JAIMEA.PLA,JOHNWOOD,ModelingandcharacterizationofRFandmicrowavepowerFETS,CambridgeUniversityPress,2007.BJT用于估算的低频小信号等效模型查阅手册利用PN结的电流方程可求得由IEQ算出在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！BCE4）根据放大电路的微变等效电路计算放大电路的交流指标Au、Ri、Ro。3.小信号等效电路模型估算分析法的一般步骤1）根据直流通路估算静态工作点，并确定rbe；2）画出放大电路的交流通路；3）根据交流通路用BJT的交流等效模型代替电路中的BJT，画出放大电路微变等效电路。

ecb+-ube+-uceecb阻容耦合共射放大电路的动态分析交流等效电路rbeRCRbRLecbRbRCRL+-us+-uo+-uiRsecbrbe+-Rs+-+-1）输入电阻

动态指标计算rbeRCRbRLecb+-Rs+-+-Ri或者2）电压放大倍数rbeRCRbRLecb+-Rs+-+-源电压放大倍数rbeRCRbRLecb+-Rs+-+-Ri问题讨论（1）前级电路阻抗对电压增益的影响？（2）后级电路阻抗对电压增益的影响？3）输出电阻rbeRCRbRLecb+-Rs+-+-因+-Ro00输出电阻中不应含有RL!2.空载和带载两种情况下Uom分别为多少？讨论一已知ICQ＝2mA，UCES＝0.7V。1.在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？3.在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？4.增强电压放大能力的方法？四.Multisim仿真方法1.静态工作点测量2.输入输出波形测量以及放大倍数测量3.输入电阻测量整个放大电路可以看作为信号源的负载电阻，与输入端的取样电阻串联，利用分压公式可以求Ri4.输出电阻测量整个放大电路看作有内阻的电压源，这个内阻就是放大器的输出电阻。先测量负载开路时的电压源的开路电压，再将负载接入，测得负载的电压，利用分压公式可求。开路电压带载电压讨论：如何稳定放大器的放大倍数（增益）？讨论：BJT晶体管还可以构成什么形式的放大器，有什么样的特点？应用小提示：缓冲放大器的特点及应用？

（射极跟随器）三种基本放大电路的静态与动态分析CE电路：有一定的电压、电流放大倍数;

vo与vi反相;

Ri阻值适中;

RO阻值较高,多用于多级放大器的中间级。CB电路：有电压放大,但无电流放大作用;

vo与vi同相;Ri阻值很小;RO阻值较高,多用于高频放大电路。CC电路：有电流放大,但无电压放大作用;vo与vi同相;Ri阻值很大;RO阻值很小,适于作电路的输入或输出级电路。讨论：晶体管增大放大倍数

（达林顿管darlingtontransistor）？设计与仿真设计描述：地震波测量输入的信号Vin的最大电压在50mV~60mV之间，而负载RL要求信号的最大电压至少为1V。设计与仿真（典型方案之一）共E极放大器成了电压放大器的输入信号Vin的最小幅度为50mV，如果要将它放大到1V，电压增益为：设计与仿真已知负载RL=47kΩ，假设RC=10kΩ，有：由此可知：

可令：

VCQ=VCC/2=12V/2=6V于是有：可得：设计与仿真得：让C极电阻RC的阻值等于E极电阻（RE1+RE2）阻值的10倍，所以：于是有：经过计算知

，在共E极放大器的直流等效电路中，有：设计与仿真对于分压器偏置电路中的电阻R1、R2，可先假