三極管放大電路及其等效電路分析法

1、49放大電路的分析方法等效電路分析法492021/8/62 等效電路分析法宗旨等效電路分析法宗旨l線性化: 晶體管特性的非線形使電路分析復(fù)雜化，因此，我們總是對(duì)它作近似處理，在一定的條件下把它線性化。這是引出等效電路的指導(dǎo)思想。這種方法把電路理論與晶體管的特性結(jié)合起來，能有效地解決許多實(shí)際問題，是分析電子電路的有力工具。492021/8/63 等效電路分析法等效電路分析法l1、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算l2、晶體管共射h參數(shù)等效模型l3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能l4、應(yīng)用舉例492021/8/64 1、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算l 輸入特性的

2、等效492021/8/65l、輸出特性的等效492021/8/66l、合起來就得到晶體管的完整直流模型492021/8/67l (4)晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí)，發(fā)射結(jié)總是正向偏置，集電結(jié)總是反向偏置，所以二極管可省略。492021/8/68l注意： 晶體管的直流模型是晶體管在靜態(tài)時(shí)工作在放大狀態(tài)的模型，使用條件是：UBEUON并且UCEUBE。492021/8/69l(5)、具體計(jì)算 使用雙電源時(shí)CCQCCCEQBQCQbBEQBBBQRIVUIIRUVI492021/8/610l(6):使用單電源、直接耦合放大器結(jié)構(gòu)BQCQbBEQbBEQCCBQSSbBEQbBEQCCBQSIIRURUVI

3、RRRURUVIR121200時(shí)：時(shí)：492021/8/611 (7):直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算LCLCCQCCCEQCLCEQCQCCCEQLCCQCCCEQLRRRRIVURRUIVURRIVUR)()(時(shí)：時(shí)：492021/8/612l(8):使用單電源、阻容耦合放大器結(jié)構(gòu)CCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI49492021/8/614、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧 根據(jù)電路理論，下面的雙端口網(wǎng)絡(luò)可用不同的參數(shù)方程來表示：22212122121111IZIZUIZIZU22212122121111UYUYIUYUYI22212122121111

4、UhIhIUhIhU492021/8/615、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧其中h參數(shù)在低頻用的比較廣泛。各參數(shù)的意義如下：22212122121111UhIhIUhIhU饋系數(shù)是輸入開路時(shí)的電壓反抗是輸出短路時(shí)的輸入阻021120111112IUUUhIUh492021/8/616、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧22212122121111UhIhIUhIhU納是輸入開路時(shí)的輸出導(dǎo)大倍數(shù)是輸出短路時(shí)的電流放022220122112IUUIhIIh492021/8/617、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出晶體管在共射接法時(shí)，輸入輸出關(guān)系如下：),(),(CEBCCEBBEuifiuifu輸出特性為：輸入特性為：49202

5、1/8/618、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出在靜態(tài)工作點(diǎn)附近，可用下式表示：CEiCECBuBCCCEiCEBEBuBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCE),(),(CEBCCEBBEuifiuifu492021/8/619、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出,CEBCEBCEBCEBB EB EB EBCEBCEuiCCCBCEBCEuiB EB Ei ereBCEuiCCfeoeBCEuiuududiduiuiidididuiuuuhhiuiihhiu令 ：492021/8/620、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出上式變?yōu)椋築Ei eBr eCECf eBoeCEduh dih dudi

6、h dih duCEiCECBuBCCCEiCEBEBuBBEBEduuidiiididuuudiiuduBCEBCE492021/8/621、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出 ,cCQCceCEQCEbBQBbeBEQBEiIiuUuiIiuUu因?yàn)椋憾⒎直硎窘涣髁浚鲜阶優(yōu)閎ei e br ececf e boeceuh ih uih ih u492021/8/622、晶體管 h參數(shù)模型的導(dǎo)出若輸入為正弦量，則可用向量表示，并得出h參數(shù)模型。irfobbeceeecbceeeUh Ih UIh Ih Uirfobee becece beceuh ih uih ih u492021/8/623、

7、晶體管h參數(shù)的物理意義、hie：輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻，即uCE=UCEQ那條輸入特性曲線在Q點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。習(xí)慣上用rbe表示。求法： hie= uBE/iB492021/8/624、 晶體管h參數(shù)的物理意義、hre:輸入端交流開路時(shí)的晶體管內(nèi)反饋系數(shù)，即在iB= IBQ的情況下， uCE對(duì)uBE的影響。求法： hre= uBE/ uCE ， 當(dāng)uCE1V時(shí)， hre 10-2492021/8/625、 晶體管h參數(shù)的物理意義、 hfe：輸出端交流短路時(shí)的正向電流放大倍數(shù)，它反映了基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。習(xí)慣上用表示。求法： hfe= iC/iB492021/8/626、 晶

8、體管h參數(shù)的物理意義、hoe: 輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)，習(xí)慣上用rce表示晶體管的輸出電阻，即rce=1/ hoe。一般h22e100K.求法： hoe = iC/uCE492021/8/627、 晶體管h參數(shù)模型的簡(jiǎn)化 由以上討論可知， hre和hoe都很?。?hre 10-2 ， hoe100K ），可忽略不計(jì)， h參數(shù)的簡(jiǎn)化模型為：492021/8/628、 晶體管h參數(shù)模型的簡(jiǎn)化注意：電流源是受控源，不但大小決定于iB， 而且方向也必須與之對(duì)應(yīng)，不能隨意假定。 h參數(shù)模型的對(duì)象是變化量，不能用它 來求靜態(tài)工作點(diǎn)。微變等效電路雖然沒反映直流量，但小信號(hào) 參數(shù)是在Q點(diǎn)求出的，所以計(jì)算結(jié)

9、果反映了 工作點(diǎn)附近的情況。492021/8/629、晶體管rbe的近似表達(dá)式 在晶體管h參數(shù)的簡(jiǎn)化模型中，是一個(gè)基本參數(shù)，一般晶體管手冊(cè)中給出，也很容易測(cè)出；但rbe不易測(cè)出，下面根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)和特性推出rbe的近似表達(dá)式。 在低頻時(shí)不考慮結(jié)電容的影響，晶體管的結(jié)構(gòu)圖如下：492021/8/630、晶體管rbe的近似表達(dá)式由該圖可得方程：ebebbbberIrIU492021/8/631、晶體管rbe的近似表達(dá)式根據(jù)PN結(jié)方程，發(fā)射結(jié)電流為： （u為發(fā)射結(jié)電壓）) 1(TUuSEeIi492021/8/632、晶體管rbe的近似表達(dá)式EQTbbBQTbbbebebbbebbbbbebbbb

10、bebeEQTebTEUuSTUuSEebIUrIUrIrIrIUIUIUUIUrIUrUieIUeIduddudirTT)1 (1)1(1492021/8/633、晶體管rbe的近似表達(dá)式其中：UT=26mV （ T300k ）對(duì)小功率晶體管 通?？梢匀?00 ，相當(dāng)于基區(qū)的體電阻。0.1mAIE5mA，超過此值范圍則會(huì)帶來較大誤差。300100bbrEQTbbbeIUrr)1 (49微變等效電路的畫法：1-2-3 看動(dòng)畫4.3-2492021/8/6353、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v、基本共射放大電路 使用雙電源492021/8/6363、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能492021/8/6373

11、、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能492021/8/6383、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v電壓放大倍數(shù)bebCOucbcObebbirRRUiUARIRIcUrRIU),(492021/8/6393、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v輸入電阻v Ri=Ui/Ii=Rb+rbev輸出電阻v RO=RC492021/8/6403、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v、直接耦合共射放大電路492021/8/6413、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能492021/8/6423、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v電壓放大倍數(shù)beLbebbbebbebbebbebbLbiOuLbLCCObebbebbebbirRrRRrRrIrRrRRRIUUAR

12、IRRIUrIrRrRRU/)/(/212221221492021/8/6433、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v輸入電阻 v輸出電阻 RO=RC492021/8/6443、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v、阻容耦合共射放大電路492021/8/6453、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能492021/8/6463、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v電壓放大倍數(shù)beLbeLCiOuLCbLCcObebirRrRRUUARRIRRIUrIU)/()/()/(492021/8/6473、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v輸入電阻 v輸出電阻 RO=RCbebirRR/492021/8/6483、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能v若信號(hào)源內(nèi)阻不等于