极管放大电路及其等效电路分析.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：UBEUON并且UCEUBE。,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uCE1V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（hre 100K），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（T300k）对小功率晶体管 通常可以取200，相当于基区的体电阻。0.1mAIE5mA，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 起放大作用，因此，分析放大电 路时，总是遵循“先静态，后动态”的原则。两种分析方法的比较与使用：1.用图解法求Q点。2.输入信号幅度小时，用小信号模型 3.输入信号幅度大时，工作点到了非线性区域就要采用图解法。,50,Thanks!,
