三极管放大电路及其等效电路分析法ppt课件.ppt

1 放大电路的分析方法 等效电路分析法 2 等效电路分析法宗旨 线性化 晶体管特性的非线形使电路分析复杂化 因此 我们总是对它作近似处理 在一定的条件下把它线性化 这是引出等效电路的指导思想 这种方法把电路理论与晶体管的特性结合起来 能有效地解决许多实际问题 是分析电子电路的有力工具 3 等效电路分析法 1 晶体管的直流模型及静态工作点的计算2 晶体管共射h参数等效模型3 用h参数模型计算交流性能4 应用举例 4 1 晶体管的直流模型及静态工作点的计算 输入特性的等效 5 输出特性的等效 6 合起来就得到晶体管的完整直流模型 7 4 晶体管工作在放大状态时 发射结总是正向偏置 集电结总是反向偏置 所以二极管可省略 8 注意 晶体管的直流模型是晶体管在静态时工作在放大状态的模型 使用条件是 UBE UON并且UCE UBE 9 5 具体计算使用双电源时 10 6 使用单电源 直接耦合放大器结构 11 7 直流模型及静态工作点的计算 12 8 使用单电源 阻容耦合放大器结构 13 2 晶体管共射h参数等效模型 双端口网络参数的回顾 晶体管h参数模型的导出 晶体管h参数的物理意义 晶体管h参数模型的简化 晶体管rbe的近似表达式 14 双端口网络参数的回顾 根据电路理论 下面的双端口网络可用不同的参数方程来表示 15 双端口网络参数的回顾 其中h参数在低频用的比较广泛 各参数的意义如下 16 双端口网络参数的回顾 17 晶体管h参数模型的导出 晶体管在共射接法时 输入输出关系如下 18 晶体管h参数模型的导出 在静态工作点附近 可用下式表示 19 晶体管h参数模型的导出 20 晶体管h参数模型的导出 上式变为 21 晶体管h参数模型的导出 而微分表示交流量 上式变为 22 晶体管h参数模型的导出 若输入为正弦量 则可用向量表示 并得出h参数模型 23 晶体管h参数的物理意义 hie 输出端交流短路时的输入电阻 即uCE UCEQ那条输入特性曲线在Q点处切线斜率的倒数 习惯上用rbe表示 求法 hie uBE iB 24 晶体管h参数的物理意义 hre 输入端交流开路时的晶体管内反馈系数 即在iB IBQ的情况下 uCE对uBE的影响 求法 hre uBE uCE 当uCE 1V时 hre 10 2 25 晶体管h参数的物理意义 hfe 输出端交流短路时的正向电流放大倍数 它反映了基极电流对集电极电流的控制作用 习惯上用 表示 求法 hfe iC iB 26 晶体管h参数的物理意义 hoe 输入端交流开路时的输出电导 习惯上用rce表示晶体管的输出电阻 即rce 1 hoe 一般h22e100K 求法 hoe iC uCE 27 晶体管h参数模型的简化 由以上讨论可知 hre和hoe都很小 hre100K 可忽略不计 h参数的简化模型为 28 晶体管h参数模型的简化 注意 电流源是受控源 不但大小决定于iB 而且方向也必须与之对应 不能随意假定 h参数模型的对象是变化量 不能用它来求静态工作点 微变等效电路虽然没反映直流量 但小信号参数是在Q点求出的 所以计算结果反映了工作点附近的情况 29 晶体管rbe的近似表达式 在晶体管h参数的简化模型中 是一个基本参数 一般晶体管手册中给出 也很容易测出 但rbe不易测出 下面根据晶体管的结构和特性推出rbe的近似表达式 在低频时不考虑结电容的影响 晶体管的结构图如下 30 晶体管rbe的近似表达式 由该图可得方程 31 晶体管rbe的近似表达式 根据PN结方程 发射结电流为 u为发射结电压 32 晶体管rbe的近似表达式 33 晶体管rbe的近似表达式 其中 UT 26mV T 300k 对小功率晶体管通常可以取200 相当于基区的体电阻 0 1mA IE 5mA 超过此值范围则会带来较大误差 34 3 用h参数模型计算交流性能 基本共射放大电路 直接耦合共射放大电路 阻容耦合共射放大电路 微变等效电路的画法 1 2 3看动画4 3 2 35 3 用h参数模型计算交流性能 基本共射放大电路使用双电源 36 3 用h参数模型计算交流性能 37 3 用h参数模型计算交流性能 38 3 用h参数模型计算交流性能 电压放大倍数 39 3 用h参数模型计算交流性能 输入电阻Ri Ui Ii Rb rbe 输出电阻RO RC 40 3 用h参数模型计算交流性能 直接耦合共射放大电路 41 3 用h参数模型计算交流性能 42 3 用h参数模型计算交流性能 电压放大倍数 43 3 用h参数模型计算交流性能 输入电阻 输出电阻RO RC 44 3 用h参数模型计算交流性能 阻容耦合共射放大电路 45 3 用h参数模型计算交流性能 46 3 用h参数模型计算交流性能 电压放大倍数 47 3 用h参数模型计算交流性能 输入电阻 输出电阻RO RC 48 3 用h参数模型计算交流性能 若信号源内阻不等于零 则 49 注意 晶体管只有静态工作点合适才能起放大