放大电路的交流线性分析.ppt

3.3 CE电路的小信号分析法电路的小信号分析法主要内容：主要内容：1.BJT的的H参数模型参数模型2.CE电路的交流微变分析电路的交流微变分析－－电工教研室－－电工教研室 谢敏谢敏西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作3.3 CE3.3 CE电路的小信号分析法电路的小信号分析法◆ ◆ 建模的指导思想建模的指导思想 1.由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难因此有必要在一定的前提下建立BJT的交流线性模型建模的实质就是将非线性问题线性化，从而简化放大电路的分析和设计类似的情况在建立二极管的小信号模型时我们已经遇到过 西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作 建模前提：建模前提：a.BJTa.BJT工作性放大区工作性放大区 b.b.输入信号足够小输入信号足够小 当放大电路的输入信号电压当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电性器件所组成的电路当作线性电路来处理。

路来处理◆◆建模的工具建模的工具 线性双口网路的线性双口网路的H H参数方程参数方程 △△uBE＝＝ube △△iB＝＝ib交流输入交流输入 因为该参数模型是建立在因为该参数模型是建立在BJT工作于线性区时，各变量在工作于线性区时，各变量在Q点附近作微小点附近作微小变动的前提上的，因此也称为变动的前提上的，因此也称为“微变微变”等效模型；又因为输入信号必须足够等效模型；又因为输入信号必须足够小，所以又称为小，所以又称为”小信号小信号“模型西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作1.BJT双口网络的H参数方程一、BJT的H参数等效模型ubeuceibcebic晶体管双口网络输入端口输入端口 ube= h11ib+ h12uce输出端口输出端口 ic = h21ib+ h22uce其中输入端口的方程为KVL方程h11—欧姆量纲，最大为（1～2）千欧，h12—无量纲，10－3～10－4 输出端口的方程为KCL方程h21——无量纲常系数，102，h22——西门子量纲，10－4～10－6西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作BJT的的H参数模型参数模型h21ibicuceibubeh12uceh11h222.根据方程可画出BJT双口的电路模型如下输入端口输入端口KVL ube= h11ib+ h12uce输出端口输出端口KCL ic= h21ib+ h22uce一般，一般，h12uce《《ube，，1/h22》》RL，，将这两部分忽略，并用将这两部分忽略，并用rbe命名命名h11,由图易知由图易知h21 即为即为CE的电流的电流放大倍数放大倍数β，则可得到简化的，则可得到简化的BJT H参数模型：参数模型：BJT的的H参数简化模型参数简化模型uceube西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作  H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数，所以只适合对交流参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数，所以只适合对交流信号的分析。

信号的分析  H H参数与工作点有关，在放大区基本不变参数与工作点有关，在放大区基本不变3.注意：注意：4. H参数的确定参数的确定     一般用测试仪测出；一般用测试仪测出；   rbe 与与Q点有关，可用图示仪测出点有关，可用图示仪测出一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe rbe= rb + VT / IEQ其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rb≈(100－－300））  T＝＝300K时，时，VT＝＝26mV ，，则则西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作二、CE电路的小信号分析法1.微变等效电路共射极放大电路共射极放大电路把把BJT画成小信号模型画成小信号模型微变等效电路微变等效电路交流通路交流通路西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作微变等效电路微变等效电路rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－2.动态性能参数－－电压放大倍数动态性能参数－－电压放大倍数AV◆◆CE电路是反相放大电路。

电路是反相放大电路西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作3.3.动态性能参数－－输入电阻动态性能参数－－输入电阻R Ri i1°Ri rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－2°电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻；输入电阻也表征着信号源在内阻上的衰减的的输入电阻；输入电阻也表征着信号源在内阻上的衰减rbe——（（1～～2KΩ））西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－ RS为其内阻，则输出电压对于信号源为其内阻，则输出电压对于信号源us的放大倍数如何计算？的放大倍数如何计算？思考：思考：＋＋－－RS如图外加电压信号源，如图外加电压信号源，西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－4、输出电阻的计算：、输出电阻的计算：西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作用伏安法求输出电阻：由用伏安法求输出电阻：由ib＝＝0，可知由其控制的，可知由其控制的βib=0,可得可得4、输出电阻的计算：、输出电阻的计算：根据定义根据定义RO=RCrbeRbRCRL＋＋－－西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作例：电路如图所示，已知例：电路如图所示，已知β＝＝43，，UBE＝＝0.7V;VCC=20V，，Rb=470KΩ，，RC＝＝6.2KΩ，，RL＝＝3.9KΩ。

求：求：1. 静态工作点静态工作点Q；； 2.电压增益电压增益Av、输入电阻、输入电阻Ri和和 输出电阻输出电阻Ro 解：解：1°计算计算Q点（点（IBQ / ICQ , UCEQ ）） 直流通道如图直流通道如图 IcVCE解上述方程可得解上述方程可得IBQ=41μA，，ICQ=1.76mA，，UCEQ=9.1V①①列写输入和端的列写输入和端的KVLKVL方程下：方程下： 输入：输入：RbIBQ+UBE=VCC 输出：输出：R RcI ICQ+U UCEQ=V VCC ②②线性工作区：线性工作区：I ICQ=βIβIBQ西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作2. 求交流动态性能参数：求交流动态性能参数：Av、、Ri 、、R0rbeRbRCRL＋＋－－＋＋－－西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作谢谢谢谢！！西南交大峨嵋校区西南交大峨嵋校区 电工教研室电工教研室 Chaos. Chaos.制作制作。