《微变等效电路》PPT课件.ppt

二、线性放大器的解析法二、线性放大器的解析法Ø 晶体三极管的小信号模型晶体三极管的小信号模型Ø 线性放大器的解析法线性放大器的解析法（一）晶体（一）晶体三极管的小信号模型三极管的小信号模型v 晶体管共射晶体管共射h h参数等效模型参数等效模型v 晶体管的混合晶体管的混合 模型模型1 1、、晶体管共射晶体管共射h h参数等效模型参数等效模型 放放大大电电路路是是一一个个双双口口网网络络从从端端口口特特性性来来研研究究放放大大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路思路：将非线性的思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路等效成一个线性电路++++i-ube+-ubTce+ci++++bucei+-+ibecu-双端口网络在小信号情况下，对上两式取全微分得在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示用小信号交流分量表示:（（注意字母大小写以示区别）注意字母大小写以示区别）ube= h11eib+ h12euceic= h21eib+ h22euce对于对于BJT双口网络，有输入特性双口网络，有输入特性和输出特性曲线和输出特性曲线:iB=f(uBE)  uCE=常数常数iC=f(uCE)  iB=常数常数可以写成：可以写成：uBEuCEiBcebiCBJT双口网络双口网络(1) (1) 晶体三极管的晶体三极管的h h参数定义参数定义各各h参数的物理意义：参数的物理意义：iBuBE uBE iB定义：定义：UCE恒定恒定( (UCE= UCEQ：输出端交流短路：输出端交流短路) )时的时的输入电阻输入电阻单位：欧姆单位：欧姆( ( ) )惯用符号：惯用符号：r rbebe几何意义：几何意义：各各各各h h h h参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义iBuBE uBE uCE定义：定义：I IB B恒定恒定( (I IB B= = I IBQBQ：输入端交流开路：输入端交流开路) )时时的反向电压传输比的反向电压传输比单位：无量纲单位：无量纲惯用符号：惯用符号： T T几何意义：几何意义： iC iBiCuCE各各各各h h h h参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义定义：定义：UCE恒定恒定( (UCE= UCEQ：输出端交流短路：输出端交流短路) )时的三极时的三极管的正向电流传输比或电流放大系数管的正向电流传输比或电流放大系数单位：无量纲单位：无量纲惯用符号：惯用符号： 几何意义：几何意义：iCuCE iC uCE各各各各h h h h参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义参数的物理意义定义：定义：I IB B恒定恒定( (I IB B= = I IBQBQ：输入端交流开路：输入端交流开路) )时三极管的输出电导时三极管的输出电导单位：西门子单位：西门子(S)(S)惯用符号：惯用符号：1/ 1/r rcece几何意义：几何意义：根据根据可得小信号模型可得小信号模型ube= h11eib+ h12euceic= h21eib+ h22euceuBEuCEiBcebiCBJT双口网络双口网络BJT的的h参数模型参数模型(2) (2) h h参数小信号模型参数小信号模型记记 rbe= h11e   = h21e  T = h12e rce= 1/h22e则则BJT的的H参数模型为参数模型为 ibicuceibubeµT ucerberce µT很小，一般为很小，一般为10-3 10-4 ，， rce很大，约为很大，约为100k 。

故一故一般可忽略它们的影响，得到般可忽略它们的影响，得到简化电路简化电路(3) (3) 模型的简化模型的简化ubeuce关于小信号模型的说明关于小信号模型的说明vH参数均是针对变化量的，因此模型只能用来求动态变化量，不能用来求静态直流量；vH参数均是在Q点附近确定的，因此只有在输入信号幅度不大，晶体管工作性区时应用此模型误差较小；v模型中受控电流的方向不能随意假定，必须由ib的流向确定，当ib流向基极时，受控电流从集电极流向发射极；vNPN管和PNP管的模型相同，而且受控电流方向和ib流向有相同的关系（（4 4））h h参数的确定参数的确定由由PN结的电流公式：结的电流公式：（常温下）（常温下）其中：其中：rbb’=200Ω所以：所以：（二）（二） 线性放大器的解析法线性放大器的解析法微变等效电路的画法：微变等效电路的画法： 画交流通路画交流通路‚ 将三极管用简化的将三极管用简化的h参数小信号模型代替参数小信号模型代替ƒ 完成电路，并用相量符号标出电压、电流量完成电路，并用相量符号标出电压、电流量uouiuiuououiuiuouiuououiuiuo例1：bceuiuo++--Rb2Rb1Rc例2：TRcReRb1Rb2RLuiuo-VCCc1c2+ +++__becReRb2Rb1RcRLuiuorbebecbIb+ui_+uo_Rb1Rb2Re1TCe+C2++VccRe2Rb3C1+例3：解：解：+uo_+ui_Re1Rb3Rb1Rb2rbebecbIb三、用微变等效电路分析放大电路的性能指标三、用微变等效电路分析放大电路的性能指标1、计算放大电路的电压增益、计算放大电路的电压增益(电压放大倍数电压放大倍数)三、三、 用微变等效电路分析放大电路的性能指标用微变等效电路分析放大电路的性能指标1、计算放大电路的电压增益、计算放大电路的电压增益(电压放大倍数电压放大倍数)负载电阻越小，放大倍数越小。

负载电阻越小，放大倍数越小2、计算放大电路的输入电阻、计算放大电路的输入电阻RiRi放大电路Rs2、计算放大电路的输入电阻、计算放大电路的输入电阻3、计算放大电路的输出电阻、计算放大电路的输出电阻RLRo放大电路RocibbeRrβicbibRiioR0+-LR4、计算放大电路的源电压放大倍数、计算放大电路的源电压放大倍数RiRoRiRo用微变等效电路法分析放大电路的步骤：用微变等效电路法分析放大电路的步骤：1、计算三极管简化、计算三极管简化h参数小信号模型中的微变参数参数小信号模型中的微变参数rbe2、画放大电路的微变等效电路、画放大电路的微变等效电路3、根据分析线性电路的方法，对放大电路的、根据分析线性电路的方法，对放大电路的微变等效电路列出电路方程求解微变等效电路列出电路方程求解 ，，Ri和和RoCE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1例题例题1 1：试用微变等效电路法计算图示电路的电压增：试用微变等效电路法计算图示电路的电压增益、输入电阻及输出电阻益、输入电阻及输出电阻解：解：+VCCRBRCRE1RE2UCEUBEIBICIE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1RBRL+-+-RE 1+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1RCrbebcerbebceRBRL+-+-RE 1RCrbebceRBRL+-+-RE 1RCrbebceRBRL+-+-RE 1RC例题例题2 2：如图所示电路：：如图所示电路：试求：（试求：（1 1））Q Q点点 （（2 2）画出微变等效电路图，）画出微变等效电路图， 并求出并求出A Au u，，R Ri i，，R Ro oVCCusuiuo解：（解：（1））TR1 RCVCCR2IBQICQVCC（2）R1RCRL+-+-R2rbebceVCCRS+-R1RCRL+-+-R2RS+-rbebceR1RCRL+-+-R2RS+-rbebce例题例题3 3：如图所示电路：：如图所示电路：试求：（试求：（1 1））Q Q点点 （（2 2）画出微变等效电路图，）画出微变等效电路图， 并求出并求出A Au u，，R Ri i，，R Ro o-VCC-12Vuiuo,解：（解：（1））RBR’CRL+-+-rbebceRBR’CRL+-+-rbebce微变等效电路法小结：微变等效电路法小结：工工 具：具：三极管微变等效电路三极管微变等效电路指导思想：指导思想：使用条件：使用条件：对低频：对低频：步步 骤：骤：管子转化为线性电路模型，把非线性转化为管子转化为线性电路模型，把非线性转化为近似线性近似线性小信号，即小信号，即““微变微变””条件下条件下简化简化h参数小信号模型参数小信号模型I IE E等效电路等效电路计算电路动态技术指标计算电路动态技术指标r rbebe常用的三种分析法比较常用的三种分析法比较估算法估算法 图解法图解法 微变等效电路法微变等效电路法对象对象 计算计算Q 分析分析Q点、波形失真、点、波形失真、 计算小信号时的动态计算小信号时的动态 动态范围动态范围 指标指标Au，，Ri，，Ro优点优点 简简 捷捷 直观、形象，直观、形象， 适用于各种电路，适用于各种电路， 便于大信号时的分析便于大信号时的分析 过程简单明了过程简单明了局限局限 不很准确不很准确 需使用特性曲线需使用特性曲线 不适用于静态分析不适用于静态分析 作图麻烦，误差较大作图麻烦，误差较大 和大信号和大信号 适用于简单电路分析适用于简单电路分析作业：（第四版）（第三版）。