交流通路与微变等效电路

交流通路与微变等效电路1)交流通路交流通路是指放大电路中交流电流通过的路径。计算放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻时用交流通路。对于容抗小的电容以及内阻很小的直流电源，其交流压降很小，可以看作短路，因此其交流通路如图2—2(c)所示。放大电路常用的分析方法有图解分析法(请参考相关教材)和微变等效电路分析法。下面结合图2—2(a),介绍微变等效电路分析法。2)微变等效电路与动态分析(1)三极管的简化微变等效电路由于放大电路中含有非线性元件——三极管，通常不能用线性电路的方法来分析含有非线性元件的放大电路。但是，当输入、输出都是小信号时，信号只是在静态工作点附近的小范围内变动，三极管的特性曲线可以近似地看成是线性的，此时，三极管可以用一个等效的线性电路来代替，这样就可以用计算线性电路的方法来分析放大电路了。三极管输入回路等效电路由输入特性可以看出，当输入信号较小时，可以把Q点附近的一段曲线看成直线，这样三极管B、E间就相当于一个线性电阻rbe，如图2—3所示。结合输入特性曲线，则三极管的输入电阻可定义为图2-3三极管的输入等效电路AUur—BE=be(2——4)beAIiBb

rbe叫作三极管的输入电阻。它是从三极管的输入端(B、E端)看进去的交流等效电阻,rbe的大小与静态工作点的位置有关，通常rbe的值在几百欧到几千欧之间，对于小功率管,当Ie=1〜2mA时，rbe为M左右。在0.1谯<Ie<5mA范围内，工程上常用下式来估算。2－5)r=300+(1+0凹匕=300+沁2－5)beImAImAEB三极管输出回路的等效电路三极管在输入信号电流，作用下，相应地产生输出信号电流，，并且有i=0i，即集bccb电极电流只受基极电流控制。因此，从输出端C、E间看三极管是一个受控电流源。为此，可画出三极管的简化微变等效电路如图2—4(b)所示。三极管的微变等效电路图2-4(a)三极管三极管的微变等效电路图2-4(a)三极管(b)微变等效电路2)动态分析①共射放大电路的简化微变等效电路①共射放大电路的简化微变等效电路图2-5共射放大电路的微变等效电路(a)共射放大电路(a)共射放大电路(b)微变等效电路共射放大电路以图2—5(a)进行分析。先画出共射放大电路的交流通路，再用三极管的微变等效电路去替换交流通路中的三极管，即为简化微变等效电路。②电压放大倍数AuA定义为放大电路输出电压U与输入电压U之比，是衡量放大电路电压放大能力的uOi指标，即由图2T由图2T4可知，J=IbrbecLI=卩I，放大电路的交流负载R'=R〃RcLcb按照图中所标注的电流和电压正方向有U0=-IcRL=-p化，所以IR―c—IR―c—LIrbbe—卩R—Lrbe2-7)A为负值，表示输出电压与输入电压的相位相反。u如果放大电路不带负载，则电压放大倍数2-8)rbe由于R'=R〃R，其值比R小,所以不接负载时放大倍数A较大，接上负载时放LcLCu大倍数A下降。u放大电路的输入电阻Ri放大电路的输入电阻R是从其输入端看进去的等效电阻，如图2-6(a)所示。i图2-6基本共射电路的输入电阻(a)Ri的定义(b)微变等效电路如果把一个内阻R为的信号源u加到放大电路的输入端时，放大电路的输入电阻R就Ssi

相当于信号源的负载电阻，由图可知R=(2—9)iR的大小反映了放大电路对信号源的影响程度，R愈大，放大电路从信号源吸取的电ii流愈小，即对信号源的影响愈小。特别是测量仪器中用的前置放大器，输入电阻愈高，其测量精度愈高。由图2—6(b)可求得放大电路的输入电阻（2－10）R=R//r（2－10）ibbeRuribe在共射极放大电路中，通常RRuribe（2－11）放大电路的输出电阻RO从前面分析可知，放大电路接上负载R以后，当输入不变时，输出电压u下降，所以Lo从放大电路的输出端(不包括负载电阻R)看进去，放大电路相当于一个具有内阻的电压L源，如图2—7(a)所示。这个等效电源的内阻R就是放大电路的输出电阻。O求输出电阻的常用方法是，先将图2—7(a)输入端信号源u短接，并保留信号源内阻sR，S图2-7放大电路的输出电阻(a)R的定义(b)微变等效电路o可画出求R的等效电路如图2—7(b)所示。在该电路中，当U二0时，I二0，I=0oSbC电流源开路)，由得：

R=R(2—12)OCR的大小反映了放大电路受负载影响的程度。R愈小，当负载Rl变化时，放大电路输ooL出电压变化也愈小，因而放大电路带负载的能力愈强。从上面的分析看出，共射放大电路的输出电阻并不小(R=RC约有几千欧)，这说明共射放大电路带负载的能力不强。oC例2—2放大电路如图2—5(a)所示，已知三极管的0=45,其它参数见图，试求A、uR•和R的值。io解：1BQU解：1BQU