第7讲 微变等效电路法 - 副本

第七讲微变等效电路法2.4.4微变等效电路法晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。微变等效条件研究的对象仅仅是变化量信号的变化范围很小一、简化的

h参数微变等效电路(一)

三极管的微变等效电路iBuBE晶体管的输入特性曲线rbe

：晶体管的输入电阻。在小信号的条件下，rbe是一常数。晶体管的输入电路可用rbe

等效代替。1.输入电路Q点附近的工作段近似地看成直线可认为uBE

与iB

成正比QOiB

uBE

图2.4.10(a)2.输出电路假设在

Q

点附近特性曲线基本上是水平的(iC

与uCE无关)，数量关系上，iC

比iB

大

倍；iBiB从三极管输出端看，可以用iB

恒流源代替三极管；该恒流源为受控源；为iB

对iC

的控制。uCE

QiC

O图2.4.10(b)3.三极管的简化参数等效电路

注意：这里忽略了uCE

对iC与输出特性的影响，在大多数情况下，简化的微变等效电路对于工程计算来说误差很小。图2.4.11

三极管的简化h参数等效电路cbe

+uBE

+uCEiCiBebcrbe

iB+uBE

+uCEiCiB4.电压放大倍数Au；输入电阻Ri、输出电阻ROC1RcRb+VCCC2RL+++VT+Ri=

rbe//Rb

，Ro=Rcrbe

ebcRcRLRb++图2.4.12

单管共射放大电路的等效电路(二)

rbe

的近似估算公式rbb：基区体电阻。reb：基射之间结电阻。低频、小功率管rbb

约为300。UT：温度电压当量。c

beiBiCiE图2.4.13输入回路:当输入信号很小时，输入特性曲线在小范围内近似直线。iBuBEuBEiB对输入的小交流信号而言，三极管b—e间相当于电阻rbe。

rbe是动态电阻，与Q的位置有关，是Q切线斜率的倒数。

1.当IEQ

一定时，

愈大则

rbe

也愈大，选用值较大的三极管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.当值一定时，IEQ愈大则rbe

愈小，可以得到较大的Au，这种方法比较有效。

(三)

等效电路法的步骤(归纳)

1.首先利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点Q

。

2.求出静态工作点处的微变等效电路参数

和rbe

。

3.画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。

4.列出电路方程并求解。二、微变等效电路法的应用例：接有发射极电阻的单管放大电路，计算电压放大倍数和输入、输出电阻。C1RcRb+VCCC2RL+++VT+Rerbe

bcRcRLRb+Ree+图2.4.14

接有发射极电阻的放大电路rbe

bcRcRLRb+Ree+根据微变等效电路列方程引入发射极电阻后，降低了。若满足(1+)Re>>rbe与三极管的参数、rbe

无关。2.放大电路的输入电阻引入Re后，输入电阻增大了。3.放大电路的输出电阻rbe

ebcRcRLRb++Rerbe

bcRcRbRee将放大电路的输入端短路，负载电阻RL

开路，忽略c、e之间的内电阻rce

。RL图2.4.14(b)2.5工作点的稳定问题2.5.1温度对静态工作点的影响三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管子参数的影响主要表现有：

1.UBE

改变。UBE

的温度系数约为–2mV/C，即温度每升高1C，UBE约下降2mV。

2.改变。温度每升高1C，值约增加0.5%~1%，

温度系数分散性较大。

3.ICBO改变。温度每升高10C，ICBQ

大致将增加一倍，说明ICBQ

将随温度按指数规律上升。温度升高将导致IC

增大，Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C图2.5.1

温度对Q

点和输出波形的影响2.5.2静态工作点稳定电路一、电路组成——分压式偏置电路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB图2.5.2

分压式工作点稳定电路由于UBQ

不随温度变化，——电流负反馈式工作点稳定电路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2静态工作点稳定电路一、电路组成——分压式偏置电路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB图2.5.2

分压式工作点稳定电路由于UBQ

不随温度变化，——电流负反馈式工作点稳定电路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2静态工作点稳定电路一、电路组成——分压式偏置电路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB图2.5.2

分压式工作点稳定电路由于UBQ

不随温度变化，——电流负反馈式工作点稳定电路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.5.2静态工作点稳定电路一、电路组成——分压式偏置电路C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB图2.5.2

分压式工作点稳定电路由于UBQ

不随温度变化，——电流负反馈式工作点稳定电路

T

ICQIEQUEQUBEQ

(=UBQ–UEQ)IBQICQ2.6放大电路的三种基本组态三种基本接法共射组态共集组态共基组态2.6.1共集电极放大电路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~~++__+rbebec(b)等效电路——为射极输出器图2.6.1

共集电极放大电路(a)电路图一、静态工作点C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~由基极回路求得静态基极电流则(a)电路图图2.6.1

共集电极放大电路二、电流放大倍数所以三、电压放大倍数结论：电压放大倍数恒小于1，而接近1，且输出电压与输入电压同相，又称射极跟随器。~++__+rbebec(b)等效电路四、输入电阻~++__+rbebec输入电阻较大。Ri五、输出电阻+_rbebec~输出电阻低，故带载能力比较强。Ro图2.6.2求射极输出器Ro

的等效电路2.6.2共基极放大电路图2.6.3

共基极放大电路(a)原理电路

VEE

保证发射结正偏；VCC

保证集电结反偏；三极管工作在放大区。(b)实际电路实际电路采用一个电源VCC

，用Rb1、Rb2分压提供基极正偏电压。C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLVTC1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc一、静态工作点(IBQ,ICQ,UCEQ)图2.6.3(b)实际电路C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc二、电流放大倍数微变等效电路由图可得：所以由于小于1

而近似等于1，所以共基极放电电路没有电流放大作用。+_+_Rerbebec图2.6.4

共基极放大电路的等效电路三、电压放大倍数+_+_Rerbebec图2.6.4由微变等效电路可得共基极放大电路没有电流放大作用，但是具有电压放大作用。电压放大倍数与共射电路相等，但没有负号，说明该电路输入、输出信号同相位。四、输入电阻暂不考虑电阻Re

的作用五、输出电阻暂不考虑电阻Re

的作用Ro

=

rcb

.已知共射输出电阻rce

，而rcb

比

rce大得多，可认为rcb

(1+

)rce如果考虑集电极负载电阻，则共基极放大电路的输出电阻为Ro=Rc//rcb

Rc2.6.3三种基本组态的比较大(数值同共射电路，但同相)小(小于、近于

1)大(十几~一几百)小大(几十~一百以上)大(几十~一百以上)电路组态性能共射组态共集组态共基组态C1C2VCCRb2Rb1+++++__