用简化微变等效电路法分析放大电路

关于用简化微变等效电路法分析放大电路第一页，共十八页，编辑于2023年，星期二2.4.1三极管的简化微变等效电路适用条件：微小交流工作信号，三极管工作在线性区。解决问题：处理三极管的非线性问题。等效：从线性电路的三个引出端看进去，其电压、电流的变化关系和原来的三极管一样。下页上页首页第二页，共十八页，编辑于2023年，星期二iBuBEOOiCuCE一、简化的h参数微变等效电路1.三极管的等效电路QΔiBβΔiBΔiBQΔuBE以共射接法三极管为例三极管特性曲线的局部线性化rbe=Δ

uBEΔiBΔiC=βΔiB输入端可等效为一个电阻。输出端可等效为一个受控电流源。下页上页首页第三页，共十八页，编辑于2023年，星期二由以上分析可得三极管的微变等效电路三极管的简化h参数等效电路+-+-rbeΔuBEΔiCβΔiBΔuCEΔiBecb此电路忽略了三极管输出回路等效电阻rce。+-bce+-ΔuBEΔuCEΔ

iBΔiC下页上页首页第四页，共十八页，编辑于2023年，星期二用简化的微变等效电路计算单管共射放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。+-+-rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRb单管共射放大电路的等效电路先画出三极管的等效电路，再依次画出放大电路的交流通路下页上页RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo首页动画第五页，共十八页，编辑于2023年，星期二电压放大倍数：Au=uo

ui=-β

ibRc//

RLibrbe=rbe-

β

Rc//

RL输入电阻：=

Rb//

rbe输出电阻：Roui

=0

RL=

∞Ri=uiii

uoio=Ro

=

Rc+-

uoio下页上页+-+-rbe

uiic

βib

uoibecbRcRLRb首页

ui+-rbeic

βibibecbRcRb第六页，共十八页，编辑于2023年，星期二2.

rbe的近似估算公式rbe

≈

rbb′+(1+β)26(mV)IEQ其中:

rbb′是三极管的基区体电阻,若无特别说明,可认为rbb′约为300Ω,26为常温下温度的电压当量,单位为mV。下页上页首页第七页，共十八页，编辑于2023年，星期二=rbe-

β

Rc//RLAurbe

≈

rbb′+(1+β)26(mV)IEQ分析以下两式Au与β不成比例。若β

值一定,可适当提高IEQ得到较大的Au。可看出:可减小Rb或增大VCC，但要注意三极管的非线性及安全工作区。下页上页RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uo首页第八页，共十八页，编辑于2023年，星期二3.等效电路法的步骤确定放大电路的静态工作点Q。(4)列出电路方程并求解。(3)画出放大电路的微变等效电路。(2)求出Q点处的β和rbe。下页上页首页第九页，共十八页，编辑于2023年，星期二二、微变等效电路法的应用分析下图所示接有射极电阻的单管放大电路++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe下页上页接有发射极电阻的单管共射放大电路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe首页第十页，共十八页，编辑于2023年，星期二ui

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Re

uiβ

RL′

uoAu==

-

rbe

+(1+

β)Re若

(1+

β)Re>>

rbe，则Au

≈

-

β

RL′(1+

β)Reuo=

-β

ib

RL′其中RL′=Rc//RL下页上页首页++--rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRbRe第十一页，共十八页，编辑于2023年，星期二

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//RbRo

≈

Rcui′+-ui′

=

ib

rbe

+(1+

β)ib

Reii′

=

ib

Ri′=rbe

+(1+

β)ReRi′RiRi

=Ri′//Rb下页上页首页++--rbe

uiicβib

uoibecbRcRLRbRe第十二页，共十八页，编辑于2023年，星期二[例2.3.3]图示放大电路中,β

=501.试估算放大电路的静态工作点；2.求电压放大倍数；3.求输入电阻和输出电阻。下页上页接有发射极电阻的单管共射放大电路RbRcVT+-uiRLC1C2+VCC+-uoRe820Ω3kΩ3kΩ首页240kΩ(12v)第十三页，共十八页，编辑于2023年，星期二解:直流通路如图所示IBQRb+

UBEQ

+

IEQRe=

VCCIBQ=VCC-UBEQRb+(1+

β)Re=

0.04mAICQ=β

IBQ=50×

0.04mA

=2mA

≈IEQUCEQ

=VCC

-

ICQ

Rc

-

IEQRe

=

[12-2×(3+0.82)]V=4.36V下页上页IBQICQIEQ+-UBEQ+VCCRbRcVTRe直流通路首页第十四页，共十八页，编辑于2023年，星期二rbe

≈

rbb′+(1+

β)26(mV)IEQ=[300+(1+50)×262]Ω

=963

ΩβRL′Au=-

rbe

+(1+

β)Re=-

1.75

Ri=[rbe

+(1+

β)Re]//

Rb=36.3kΩRo

≈

Rc=3kΩ射极电阻Re使电压放大倍数降低下页上页首页++--rbe

uiiCβib

uoibecbRcRLRbRe第十五页，共十八页，编辑于2023年，星期二小结:图解法优点:

1.既能分析静态,也能分析动态的工作情况；

2.直观形象；

3.适合分析具有特殊输入/输出特性的管子；

4.适合分析工作在大信号状态下的放大电路。缺点:

1.特性曲线存在误差；

2.作图麻烦,易带来误差；

3.无法分析复杂电路和高频小工作信号。下页上页首页第十六页，共十八页，编辑于2023年，星期二微变等效电路法优点:

1.简单方