微變等效電路

微變等效電路第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日（一）晶體三極管的小信號模型晶體管共射h參數(shù)等效模型晶體管的混合模型第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日1、晶體管共射h參數(shù)等效模型

放大電路是一個雙口網(wǎng)絡。從端口特性來研究放大電路，可將其等效成具有某種端口特性的等效電路。第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日思路：將非線性的BJT等效成一個線性電路++++i-ube+-ubTce+ci++++bucei+-+ibecu-雙端口網(wǎng)絡第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日在小信號情況下，對上兩式取全微分得用小信號交流分量表示:

（注意字母大小寫以示區(qū)別）ube=h11eib+h12euceic=h21eib+h22euce對于BJT雙口網(wǎng)絡，有輸入特性和輸出特性曲線:iB=f(uBE)

uCE=常數(shù)iC=f(uCE)

iB=常數(shù)可以寫成：uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(1)晶體三極管的h參數(shù)定義第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日各h參數(shù)的物理意義：iBuBEuBEiB定義：UCE恒定(UCE=UCEQ：輸出端交流短路)時的輸入電阻單位：歐姆()慣用符號：rbe幾何意義：第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日各h參數(shù)的物理意義iBuBEuBEuCE定義：IB恒定(IB=IBQ：輸入端交流開路)時的反向電壓傳輸比單位：無量綱慣用符號：T幾何意義：第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日iCiBiCuCE各h參數(shù)的物理意義定義：UCE恒定(UCE=UCEQ：輸出端交流短路)時的三極管的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)單位：無量綱慣用符號：幾何意義：第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日iCuCEiCuCE各h參數(shù)的物理意義定義：IB恒定(IB=IBQ：輸入端交流開路)時三極管的輸出電導單位：西門子(S)慣用符號：1/rce幾何意義：第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日根據(jù)可得小信號模型ube=h11eib+h12euceic=h21eib+h22euceuBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡BJT的h參數(shù)模型(2)h參數(shù)小信號模型第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日記rbe=h11e

=h21e

T=h12e

rce=1/h22e則BJT的H參數(shù)模型為ibicuceibubeμT

ucerberce

μT很小，一般為10-310-4，

rce很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響，得到簡化電路(3)模型的簡化ubeuce第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日關(guān)于小信號模型的說明H參數(shù)均是針對變化量的，因此模型只能用來求動態(tài)變化量，不能用來求靜態(tài)直流量；H參數(shù)均是在Q點附近確定的，因此只有在輸入信號幅度不大，晶體管工作在線性區(qū)時應用此模型誤差較??；模型中受控電流的方向不能隨意假定，必須由ib的流向確定，當ib流向基極時，受控電流從集電極流向發(fā)射極；NPN管和PNP管的模型相同，而且受控電流方向和ib流向有相同的關(guān)系。第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日（4）h參數(shù)的確定由PN結(jié)的電流公式：（常溫下）其中：rbb’=200Ω所以：第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）線性放大器的解析法微變等效電路的畫法：畫交流通路將三極管用簡化的h參數(shù)小信號模型代替完成電路，并用相量符號標出電壓、電流量第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日uoui第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日uiuououiuiuo第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日uiuououiuiuo第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日例1：bceuiuo++--Rb2Rb1Rc第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日例2：TRcReRb1Rb2RLuiuo-VCCc1c2++++__becReRb2Rb1RcRLuiuorbebecIb第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日+ui_+uo_Rb1Rb2Re1TCe+C2++VccRe2Rb3C1+例3：第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日解：+uo_+ui_Re1Rb3Rb1Rb2rbebecIb第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、用微變等效電路分析放大電路的性能指標1、計算放大電路的電壓增益(電壓放大倍數(shù))第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日三、用微變等效電路分析放大電路的性能指標1、計算放大電路的電壓增益(電壓放大倍數(shù))負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、計算放大電路的輸入電阻RiRi放大電路Rs第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日2、計算放大電路的輸入電阻第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日3、計算放大電路的輸出電阻RLRo放大電路RocibbeRrβicbibRiioR0+-LR第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日4、計算放大電路的源電壓放大倍數(shù)RiRoRiRo第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日用微變等效電路法分析放大電路的步驟：1、計算三極管簡化h參數(shù)小信號模型中的微變參數(shù)rbe2、畫放大電路的微變等效電路3、根據(jù)分析線性電路的方法，對放大電路的微變等效電路列出電路方程求解，Ri和Ro第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日CE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1例題1：試用微變等效電路法計算圖示電路的電壓增益、輸入電阻及輸出電阻。第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日解：+VCCRBRCRE1RE2UCEUBEIBICIE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日RBRL+-+-RE1+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1RCrbebce第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日rbebceRBRL+-+-RE1RC第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日rbebceRBRL+-+-RE1RC第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日rbebceRBRL+-+-RE1RC第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日例題2：如圖所示電路：試求：（1）Q點（2）畫出微變等效電路圖，并求出Au，Ri，RoVCCusuiuo第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日解：（1）TR1RCVCCR2IBQICQVCC第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日（2）R1RCRL+-+-R2rbebceVCCRS+-第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日R1RCRL+-+-R2RS+-rbebce第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日R1RCRL+-+-R2RS+-rbebce第四十頁，共四十七頁，2022年，8月28日例題3：如圖所示電路：試求：（1）Q點（2）畫出微變等效電路圖，并求出Au，Ri，Ro-VCC-12Vuiuo,第四十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日解：（1）第四十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日RBR’CRL+-+-rbebce第四十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日RBR’CRL+-+-rbebce第四十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日微變等效電路法小結(jié)：工具：三極管微變等效電路指導思想：使用條件：對低頻：步驟：管子轉(zhuǎn)化為線性電路模型，把非線性轉(zhuǎn)化為近似線性小信號，即“微變”條件下簡化h參數(shù)小信號模型IE等效電路計算電路動態(tài)技術(shù)指標rbe第四十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日常用的三種分析法比較估算法 圖解法 微變等效電路法對象計算Q分析Q點、波形失真、計算小信號時的動態(tài) 動態(tài)范圍 指標Au，Ri，Ro優(yōu)點簡捷直觀、形象，適用于各種電路，