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1、二 线性放大器的解析法 晶体三极管的小信号模型线性放大器的解析法 一 晶体三极管的小信号模型 晶体管共射h参数等效模型晶体管的混合 模型 1 晶体管共射h参数等效模型 放大电路是一个双口网络 从端口特性来研究放大电路 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BJT等效成一个线性电路 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 注意字母大小写以示区别 ube h11eib h12euce ic h21eib h22euce 对于BJT双口网络 有输入特性和输出特性曲线 iB f uBE uCE 常数 iC f uCE iB 常数 可以写成 1 晶体三极管的h参数定义
2、 各h参数的物理意义 定义 UCE恒定 UCE UCEQ 输出端交流短路 时的输入电阻单位 欧姆 惯用符号 rbe几何意义 各h参数的物理意义 定义 IB恒定 IB IBQ 输入端交流开路 时的反向电压传输比单位 无量纲惯用符号 T几何意义 各h参数的物理意义 定义 UCE恒定 UCE UCEQ 输出端交流短路 时的三极管的正向电流传输比或电流放大系数单位 无量纲惯用符号 几何意义 各h参数的物理意义 定义 IB恒定 IB IBQ 输入端交流开路 时三极管的输出电导单位 西门子 S 惯用符号 1 rce几何意义 根据 可得小信号模型 BJT的h参数模型 2 h参数小信号模型 记rbe h11e
3、 h21e T h12erce 1 h22e 则BJT的H参数模型为 T很小 一般为10 3 10 4 rce很大 约为100k 故一般可忽略它们的影响 得到简化电路 3 模型的简化 关于小信号模型的说明 H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 H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 晶体管工作在线性区时应用此模型误差较小 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 NPN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 h参数的确定 由PN结的电流公式 常温下 其中
4、 rbb 200 二 线性放大器的解析法 微变等效电路的画法 画交流通路 将三极管用简化的h参数小信号模型代替 完成电路 并用相量符号标出电压 电流量 uo ui uo ui uo ui 例1 b c e ui uo Rb2 Rb1 Rc 例2 b e c Re 例3 解 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 电压放大倍数 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 电压放大倍数 负载电阻越小 放大倍数越小 2 计算放大电路的输入电阻 Ri 2 计算放大电路的输入电阻 3 计算放大电路的输出电阻 c i b be R r i c b i
5、 b R i i o R L R 4 计算放大电路的源电压放大倍数 Ri Ro Ri Ro 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h参数小信号模型中的微变参数rbe 2 画放大电路的微变等效电路 3 根据分析线性电路的方法 对放大电路的微变等效电路列出电路方程求解 Ri和Ro CE C1 例题1 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 解 例题2 如图所示电路 试求 1 Q点 2 画出微变等效电路图 并求出Au Ri Ro VCC us ui uo 解 1 IBQ ICQ VCC 2 VCC 例题3 如图所示电路 试求 1 Q点 2 画出微变等效电路图 并求出Au Ri Ro VCC 12V ui uo 解 1 微变等效电路法小结 工具 三极管微变等效电路 指导思想 使用条件 对低频 步骤 管子转化为线性电路模型 把非线性转化为近似线性 小信号 即 微变 条件下 简化h参数小信号模型 常用的三种分析法比较 估算法图解法微变等效电路法 对象计算Q分析Q点 波形失真 计算小信号时的动态动态范围指标Au Ri Ro 优点简捷直观 形象 适用于各种电路 便于大信号时的分析过程简单明了 局限不很准确需使用特性曲线不适用于静态分析作图麻烦 误差较大和大信号适用于简单电路分析 作业 第四版 P1412 92 13 第三版 P1312 102 19
