放大电路的交流线性分析.ppt

西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,3.3 CE电路的小信号分析法,主要内容： 1.BJT的H参数模型 2.CE电路的交流微变分析,电工教研室 谢敏,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,3.3 CE电路的小信号分析法, 建模的指导思想,1.由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。因此有必要在一定的前提下建立BJT的交流线性模型。建模的实质就是将非线性问题线性化，从而简化放大电路的分析和设计。类似的情况在建立二极管的小信号模型时我们已经遇到过。,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,建模前提：a.BJT工作在线性放大区 b.输入信号足够小,当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。,建模的工具 线性双口网路的H参数方程,因为该参数模型是建立在BJT工作于线性区时，各变量在Q点附近作微小变动的前提上的，因此也称为“微变”等效模型；又因为输入信号必须足够小，所以又称为”小信号“模型。,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,1.BJT双口网络的H参数方程,一、BJT的H参数等效模型,其中 输入端口的方程为KVL方程 h11欧姆量纲，最大为（12）千欧，h12无量纲，103104 输出端口的方程为KCL方程 h21无量纲常系数，102，h22西门子量纲，104106,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,2.根据方程可画出BJT双口的电路模型如下,一般，h12uceube，1/h22RL， 将这两部分忽略，并用rbe命名 h11,由图易知h21 即为CE的电流 放大倍数，则可得到简化的 BJT H参数模型：,BJT的H参数简化模型,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作, H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数，所以只适合对交流信号的分析。 H参数与工作点有关，在放大区基本不变。,3.注意：,4. H参数的确定, 一般用测试仪测出；, rbe 与Q点有关，可用图示仪测出。,一般也用公式估算 rbe,rbe= rb + VT / IEQ,其中对于低频小功率管 rb(100300） T300K时，VT26mV ，则,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,二、CE电路的小信号分析法,1.微变等效电路,共射极放大电路,把BJT画成小信号模型,微变等效电路,交流通路,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,微变等效电路,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,2.动态性能参数电压放大倍数AV,CE电路是反相放大电路。,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,3.动态性能参数输入电阻Ri,1Ri,2电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻；输入电阻也表征着信号源在内阻上的衰减。,rbe（12K）,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,RS为其内阻，则输出电压对于信号源 us的放大倍数如何计算？,思考：,如图外加电压信号源，,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,4、输出电阻的计算：,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,用伏安法求输出电阻：由ib0，可知由其控制的ib=0,可得,4、输出电阻的计算：,根据定义,RO=RC,rbe,Rb,RC,RL, ,西南交大峨嵋校区 电工教研室 Chaos.制作,例：电路如图所示，已知43，UBE0.7V;VCC=20V，Rb=470K， RC6.2K，RL3.9K。 求：1. 静态工作点Q； 2.电压增益Av、输入电阻Ri和 输出电阻Ro 。,解： 1计算Q点（IBQ / ICQ , UCEQ ） 直流通道如图,解上述方程可得 IBQ=41A，ICQ=1.76mA，UCEQ=9.1V,列写输入和端的KVL方程下： 输入：RbIBQ+UBE=VCC 输出：RcICQ+UCEQ=VCC 线