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第四周 放大电路的分析

放大电路的分析方法

一、等效电路法

1、直流通路

1.1、Q点(直流静态工作点)

1.2、rbe=r`bb (1 β)UT/IEQ

r`bb:基区体电阻(100-300欧元) UT:26mV

1、交流通路在这里插入图片描述

假设电路应该如此等效。

在交流通道中,rbe它之所以存在,是因为交流站在直流的肩膀上 此时,不是直流被忽视,而是变化相减少

二、H参数等效模型

三极管特性曲线可以获得 u B E = f 1 ( i B , u C E ) i C = f 2 ( i B , u C E ) u_{BE} = f_1(i_B,u_{CE}) \\ i_C=f_2(i_B,u_{CE}) uBE=f1(iB,uCE)iC​=f2​(iB​,uCE​) 对上述方程进行求全微分 d u B E = ∂ u B E ∂ i B d i B + ∂ u B E ∂ u C E d u C E d i C = ∂ i C ∂ i B d i B + ∂ i C ∂ u C E d u C E du_{BE} = \frac {\partial u_{BE}}{\partial i_{B}}di_B+\frac {\partial u_{BE}}{\partial u_{CE}}du_{CE} \\ di_C= \frac {\partial i_C}{\partial i_{B}}di_B+\frac {\partial i_C}{\partial u_{CE}}du_{CE} duBE​=∂iB​∂uBE​​diB​+∂uCE​∂uBE​​duCE​diC​=∂iB​∂iC​​diB​+∂uCE​∂iC​​duCE​ 当输入信号为低频小信号的时候,可用交流分量代替响应量:上式可改写为: u b e = h i e i b + h r e u c e i c = h f e i b + h o e u c e u_{be}=h_{ie}i_b+h_{re}u_{ce} \\ i_{c}=h_{fe}i_b+h_{oe}u_{ce} \\ ube​=hie​ib​+hre​uce​ic​=hfe​ib​+hoe​uce​

hie:晶体管输出端交流短路时晶体管的输入电阻,单位为欧姆(Ω)rbe103Ω hre:为晶体管输入端交流开路时反向电压传输比 ,无量纲晶体管输出的集射极电压uce对输入发射结电压ube的控制作用。:10-3~10-4 ≈ 0 hfe:为晶体管输出端交流短路时电流放大系数,无量纲表示。β=102 hoe:为晶体管输入端交流开路时的输出导纳,其单位为西门子(S)10-5S ≈ 0

简化之后有下模型: PNP与NPN的模型没有区别 三极管电路分析 Ube= Ibrbb’ + ie rb’e’ rbe=Ube/ Ib=rbb’ + (1+β)UT/IEQ rbe=rbb’ + UT/IBQ

放大电路的动态分析

1、静态

1.1、直流通路

V C C = U B E Q + I B Q R B I E Q = ( 1 + β ) I B Q r b e = r b b ′ + ( 1 + β ) U T I E Q 从 这 里 开 始 直 流 退 出 舞 台 V_{CC} = U_{BEQ} + I_{BQ}R_B \\ I_{EQ} = (1+β)I_{BQ} \\ r_{be} = r_{bb'}+(1+β) \frac{U_T}{I_{EQ}} \\ 从这里开始直流退出舞台 VCC​=UBEQ​+IBQ​RB​IEQ​=(1+β)IBQ​rbe​=rbb′​+(1+β)IEQ​UT​​从这里开始直流退出舞台

2、动态

2.1、交流通路

2.2、h参数等效

2.3、戴维南等效求Ri 、Ro、u

Ri分析过程:ui断开,另kcl广义节点定理,可得点e无电流,则Ri为Rb//rbe ui分析过程:输入电压与rbe并联,则电压相等ui=ibrbe Ro分析过程:ui、uo断开,另kcl广义节点定理,可得点e无电流,则ib = 0,βIb=0。则,忽略rce大电阻,RO=RC uo分析过程:输出电阻RL与RC并联,流过并联电阻的电流为ic。又因为电流与输出电压的参考方向相反,故uo=-iC×(RL//RC

放大电路静态工作点的稳定

1、必要性

1.1、对Q点影响

  1. 温度(对集电结少子的漂移运动,影响很大)
  2. 电源的波动
  3. 元器件的老化

1.2、稳定Q点的思路

  1. 加RE

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