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1、17,2.4,用简化微变等效电路法分析放大电路,2.4.1,三极管的简化微变等效电路,2.4.2,由简化微变等效电路求放大电路的动态性能指标,下页,总目录,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,i,B,u,BE,O,O,i,C,u,CE,一、简化的,h,参数微变等效电路,1.,三极管的等效电路,Q,Δ,i,B,β,Δ,i,B,Δ,i,B,Q,Δ,u,BE,以共射接法三极管为例,三极管特性曲线的局部
2、线性化,r,be,=,Δ,,u,BE,Δ,i,B,Δ,i,C,,=,β,Δ,i,B,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,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,+,-,+,-,r,be,Δ,u,BE,Δ,i,C,,β,Δ,i,B,Δ,u,CE,Δ,i,B,e,c,b,此电路忽略了三极管输出回路等效电阻,r,ce,,。,+,-,b,c,e,+,-,Δ,u,BE,Δ,u,CE,Δ,,i,B,Δ,i,C,,下页,上页,首页,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。,+,-,+,-,r,be,,u,i
3、,i,c,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,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,R,b,R,c,VT,+,-,u,i,R,L,C,1,C,2,+,V,CC,+,-,u,o,首页,动画,电压放大倍数：,A,u,=,u,o,,u,i,=,-,β,,i,b,,R,c,//,,R,L,i,b,,r,be,=,r,be,-,,β,,R,c,//,,R,L,输入电阻：,=,,R,b,//,,r,be,输出电阻：,R,o,u,i,,=,0,,R,L,=,,∞,R,i,=,u,i,i,i,,u,o,i,o,,=,R,o
4、,,=,,R,c,+,-,,u,o,i,o,,下页,上页,+,-,+,-,r,be,,u,i,i,c,,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,首页,,u,i,+,-,r,be,i,c,,β,i,b,i,b,e,c,b,R,c,R,b,2.,,r,be,的,近似估算公式,r,be,,≈,,r,bb,′,+ (1+,β,),26(mV),I,EQ,其中,:,,r,bb,′,是三极管的基区体电阻,,,,若无特别说明,,,可认为,r,bb,′,约,为,300,Ω,,,26,为常温下温度的电压当量,,,单位为,mV,。,下页,上页,首页,=,r,be,-,,β,,R,c,//
5、,R,L,A,u,r,be,,≈,,r,bb,′,+ (1+,β,),26(mV),I,EQ,分析以下两式,A,u,与,β,不成比例。,若,β,,值一定,,,,可适当提高,I,EQ,得到较大的,A,u,。,可看出,:,可减小,R,b,或增大,V,CC,，,,但要注意三极管的非线性及安全工作区。,下页,上页,R,b,R,c,VT,+,-,u,i,R,L,C,1,C,2,+,V,CC,+,-,u,o,首页,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,r,be,,。,下页,上页,首页,
6、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,+,+,-,-,r,be,,u,i,i,C,,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,R,e,下页,上页,接有发射极电阻的单管共射放大电路,R,b,R,c,VT,+,-,u,i,R,L,C,1,C,2,+,V,CC,+,-,u,o,R,e,首页,u,i,,=,,i,b,,r,be,,+ (1+,,β,),i,b,,R,e,,u,i,β,,R,L,′,,u,o,A,u,=,=,,-,,r,be,,+(1+,,β,),R,e,若,,(1+,,β,),R,e,>>,,r,be,,，,则,A,u,,≈,,-,,
7、β,,R,L,′,(1+,,β,),R,e,u,o,,=,,-,β,,i,b,,R,L,′,其中,R,L,′,=,R,c,//,R,L,下页,上页,首页,+,+,-,-,r,be,,u,i,i,c,,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,R,e,,R,i,=[,r,be,,+(1+,,β,),R,e,]//,R,b,R,o,,≈,,R,c,u,i,′,+,-,u,i,′,,=,,i,b,,r,be,,+ (1+,,β,),i,b,,R,e,i,i,′,,=,,i,b,,R,i,,′,=,r,be,,+(1+,,β,),R,e,R,i,,′,R,i,,R,i,,=,R
8、,i,′,//,R,b,下页,上页,首页,+,+,-,-,r,be,,u,i,i,c,,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,R,e,[,例,2.3.3],图示放大电路中,,,β,,= 50,,1.,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,R,b,R,c,VT,+,-,u,i,R,L,C,1,C,2,+,V,CC,+,-,u,o,R,e,820,Ω,3k,Ω,3k,Ω,首页,240kΩ,(12v),解,:,直流通路如图所示,I,BQ,R,b,,+,,U,BEQ,,+,,I,
9、EQ,R,e,=,,V,CC,I,BQ,=,V,CC,-,U,BEQ,R,b,+,(1,+,,β,),R,e,=,,0.04,mA,I,CQ,=,β,,I,BQ,=,50 ×,,0.04,mA,,,=,2,mA,,≈,I,EQ,U,CEQ,,=,V,CC,,-,,I,CQ,,,R,c,,-,,I,EQ,R,e,,,=,,[,12,-,2× ( 3,+,0.82 ),],V,,=,4.36 V,下页,上页,I,BQ,I,CQ,I,EQ,+,-,U,BEQ,+,V,CC,R,b,R,c,VT,R,e,直流通路,首页,r,be,,≈,,r,bb′,+(1+,,β,),26(,mV,),I,EQ,,=
10、 [ 300 + (1+ 50),×,26,2,],Ω,,= 963,,Ω,β,R,L,′,A,u,=,-,,r,be,,+(1+,,β,),R,e,= -,,1.75,,R,i,=[,r,be,,+(1+,,β,),R,e,]//,,R,b,,= 36.3,k,Ω,R,o,,≈,,R,c,,=,3,k,Ω,射极电阻,R,e,使电压放大倍数降低,下页,上页,首页,+,+,-,-,r,be,,u,i,i,C,,β,i,b,,u,o,i,b,e,c,b,R,c,R,L,R,b,R,e,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,微变等效电路法,优点,:,,,1.,简单方便。,,,2.,适用于分析任何基本工作在线性范围的简单或复杂的电路。,,缺点,:,,1.,只能解决交流分量的计算问题。,,,2.,不能分析非线性失真。,,,3.,不能分析最大输出幅度 。,下页,上页,首页,
用简化微变等效电路法分析放大电路
