微变等效电路课件

二、线性放大器的解析法晶体三极管的小信号模型线性放大器的解析法（一）晶体三极管的小信号模型晶体管共射h参数等效模型晶体管的混合

模型1、晶体管共射h参数等效模型

放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路++++i-ube+-ubTce+ci++++bucei+-+ibecu-双端口网络在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示:

（注意字母大小写以示区别）ube=h11eib+h12euceic=h21eib+h22euce对于BJT双口网络，有输入特性和输出特性曲线:iB=f(uBE)

uCE=常数iC=f(uCE)

iB=常数可以写成：uBEuCEiBcebiCBJT双口网络(1)晶体三极管的h参数定义各h参数的物理意义：iBuBE

uBE

iB定义：UCE恒定(UCE=UCEQ：输出端交流短路)时的输入电阻单位：欧姆(

)惯用符号：rbe几何意义：各h参数的物理意义iBuBE

uBE

uCE定义：IB恒定(IB=IBQ：输入端交流开路)时的反向电压传输比单位：无量纲惯用符号：

T几何意义：

iC

iBiCuCE各h参数的物理意义定义：UCE恒定(UCE=UCEQ：输出端交流短路)时的三极管的正向电流传输比或电流放大系数单位：无量纲惯用符号：

几何意义：iCuCEiC

uCE各h参数的物理意义定义：IB恒定(IB=IBQ：输入端交流开路)时三极管的输出电导单位：西门子(S)惯用符号：1/rce几何意义：根据可得小信号模型ube=h11eib+h12euceic=h21eib+h22euceuBEuCEiBcebiCBJT双口网络BJT的h参数模型(2)h参数小信号模型记rbe=h11e

=h21e

T=h12e

rce=1/h22e则BJT的H参数模型为

ibicuceibubeµT

ucerberce

µT很小，一般为10-310-4，

rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路(3)模型的简化ubeuce关于小信号模型的说明H参数均是针对变化量的，因此模型只能用来求动态变化量，不能用来求静态直流量；H参数均是在Q点附近确定的，因此只有在输入信号幅度不大，晶体管工作在线性区时应用此模型误差较小；模型中受控电流的方向不能随意假定，必须由ib的流向确定，当ib流向基极时，受控电流从集电极流向发射极；NPN管和PNP管的模型相同，而且受控电流方向和ib流向有相同的关系。（4）h参数的确定由PN结的电流公式：（常温下）其中：rbb’=200Ω所以：（二）线性放大器的解析法微变等效电路的画法：画交流通路将三极管用简化的h参数小信号模型代替完成电路，并用相量符号标出电压、电流量uouiuiuououiuiuouiuououiuiuo例1：bceuiuo++--Rb2Rb1Rc例2：TRcReRb1Rb2RLuiuo-VCCc1c2++++__becReRb2Rb1RcRLuiuorbebecIb+ui_+uo_Rb1Rb2Re1TCe+C2++VccRe2Rb3C1+例3：解：+uo_+ui_Re1Rb3Rb1Rb2rbebecIb三、用微变等效电路分析放大电路的性能指标1、计算放大电路的电压增益(电压放大倍数)三、用微变等效电路分析放大电路的性能指标1、计算放大电路的电压增益(电压放大倍数)负载电阻越小，放大倍数越小。2、计算放大电路的输入电阻RiRi放大电路Rs2、计算放大电路的输入电阻3、计算放大电路的输出电阻RLRo放大电路RocibbeRrβicbibRiioR0+-LR4、计算放大电路的源电压放大倍数RiRoRiRo用微变等效电路法分析放大电路的步骤：1、计算三极管简化h参数小信号模型中的微变参数rbe2、画放大电路的微变等效电路3、根据分析线性电路的方法，对放大电路的微变等效电路列出电路方程求解，Ri和RoCE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1例题1：试用微变等效电路法计算图示电路的电压增益、输入电阻及输出电阻。解：+VCCRBRCRE1RE2UCEUBEIBICIE+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1RBRL+-+-RE1+VCCuiRCRE1RE2RLRBuoC1RCrbebcerbebceRBRL+-+-RE1RCrbebceRBRL+-+-RE1RCrbebceRBRL+-+-RE1RC例题2：如图所示电路：试求：（1）Q点（2）画出微变等效电路图，并求出Au，Ri，RoVCCusuiuo解：（1）TR1RCVCCR2IBQICQVCC（2）R1RCRL+-+-R2rbebceVCCRS+-R1RCRL+-+-R2RS+-rbebceR1RCRL+-+-R2RS+-rbebce例题3：如图所示电路：试求：（1）Q点（2）画出微变等效电路图，并求出Au，Ri，Ro-VCC-12Vuiuo,解：（1）RBR’CRL+-+-rbebceRBR’CRL+-+-rbebce微变等效电路法小结：工具：三极管微变等效电路指导思想：使用条件：对低频：步骤：管子转化为线性电路模型，把非线性转化为近似线性小信号，即“微变”条件下简化h参数小信号模型IE等效电路计算电路动态技术指标rbe常用的三种分析法比较估算法 图解法 微变等效电路法对象计算Q分析Q点、波形失真、计算小信号时的动态 动态范围 指标Au，Ri，Ro优点简捷直观、形象，适用于各种电路， 便于大信