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1、1 / 7 等效电路法在放大电路分析中的应用以晶体管放大电路为例，阐述放大电路等效模型的建立过程。分析证明，该结论适用于场效应管及其组成的放大电路中。等效电路法，又称为低频小信号模型，即在低频小信号作用下的放大电路中，将放大电路中的基本元件看成一个线性双口网络，利用该网络的h 参数来表示放大电路的输入与输出特性便可得到一个等效线性电路，所以也称为h 参数等效模型。1 模拟电路中的常用放大电路11 晶体管放大电路晶体管放大电路的主要构成元件为pnp 型、 npn型硅晶体管及若干电阻组成。它主要利用晶体管的特性对电路中电流进行放大，通过对该电路的输入特性与输出特性的分析，得出该放大电路包含3 种工
2、作状态，即饱和区、放大区及截止区，正常情况下应使放大电路工作在放大区。常见电路形式如图1 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页2 / 7 12 场效应管放大电路场效应管也是作为一种最基本的放大电路，它的主要组成为场效应管及若干电阻，其工作原理与电路形式和晶体管放大电路相同，相比晶体管放大电路，具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好等优点。常见电路形式如图2 所示。13 差分放大电路差分放大电路的主要构成为晶体管、场效应管及若干电阻，它的主要特点在于采用完全对称的电路结构形式，以此来抑制基本放大电路产生的零点漂移，使得
3、工作点更加稳定，常见电路形式如图3 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页3 / 7 14 有源负载放大电路有源负载放大电路主要构成元件为晶体管、场效应管及若干电阻，这种放大电路以电流源电路作为有源负载，这样在电源 电压不变的情况下，既可获得合适的静态电流，对于交流信号，又可以得到较大的等效电阻，从而提高电压增益。常见电路形式如图4 所示。2 等效电路法在放大电路分析中的应用实例为了研究等效电路法在实际放大电路分析中的应用，下面以晶体管放大电路分析为例。21 等效电路法的具体应用过程首先将晶体管作为一个双口网络，如
4、图5 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页4 / 7 以 B-E 作为输入端口，以C-E 作为输出端口，则网络外部的端电压和电流之间的关系就是晶体管的输入特性和输出特性，如图6 和图 7 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页5 / 7 根据特性曲线，可以将输入特性、输出特性写成关系式h 参数的下标e 表示共发射极接法，i 表示输入； r 表示反向传输；f 表示正向传输；o 表示输出，其中由 h 参数方程可知，电压vBE由两部分组成，
5、第一项表示由iB 产生一个电压，所以hie 为一电阻；第二项vCE由产生一个电压，因而hre 无量纲；所以B-E 间可以等效成一个电阻与一个受控电压源串联。电流 iC 也由两部分组成，第一项表示由iB 控制产生一个电流，因而hfe 无量纲；第二项表示由vCE产生一个电流，因而 hoe 为电导；所以C-E 间可以等效为一个受控电流源与一个电阻并联。这样得到的晶体管的等效模型如图8 所精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页6 / 7 示。由于 h 参数方程中的4 个 h 参数的量纲都不同，故称为h 参数等效模型。22 等效电
6、路法的简化模型输入回路：从前面对晶体管的特性分析可知，当晶体管工作在放大区时，C-E 间的电压对输入特性曲线的影响很小，即管子的内反馈可以忽略不计，可以vCEVBE 用的任意一条特性曲线取代vCEVBE 的所有特性曲线。因此，认为hre=0 ，则晶体管的输入回路只等效为一个动态电阻rBEhie ）。输出回路：当晶体管工作在放大区时，C-E 间电压的变化对iC 的影响很小，即在放大区输出特性曲线几乎是横轴的平行线，可以认为C-E 间的动态电阻1hoe 无穷大。因此，hoe 近似为 0，晶体管的输出回路只等效为一个电流iB 控制的电流源 iBhfeiB ）。简化后的h 参数等效模型如图9 所示。3 结束语精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页7 / 7 分析了晶体管等效模型，其分析结论可直接用于分析由晶体管所构成放大电路的各种动态参数，该结论完全可以适用于场效应管及其组成的放大电路中，而其他类型放大电路如差分放大电路、功率放大电路，还有由许多基本电路构成的集成运算放大电路，由于其基本构成与晶体管、场效应管放大电路相同，所以同样可以采用等效电路法来分析。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页
