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四、微变等效电路法

2014-4-11 12:19| 发布者: lfcx| 查看: 6| 评论: 0

摘要: 四、微变等效电路法   放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。动态时,电路中的电流和电压将在静态直流量的基础上叠加上交流量。而分析时为了方便,常常采用交、直流分开的分析方法,即人为地把直流和交流分量 ...
四、微变等效电路法

  放大电路有输入信号时的工作状态称为动态。动态时,电路中的电流和电压将在静态直流量的基础上叠加上交流量。而分析时为了方便,常常采用交、直流分开的分析方法,即人为地把直流和交流分量分开后单独分析,然后再把它们叠加起来。只分析交流分量时,利用放大电路的交流通路。常用的分析方法为微变等效电路法。

    1.简化的h参数微变等效电路

    (1)三极管的等效模型

    微变等效电路法的基本思想是:当输入信号变化的范围很小时,可以认为三极管电压、电流变化量之间的关系基本上是线性的。在很小的范围内,三极管可用线性电路等效替代。

    可以依据三极管的输入特性和输出特性得到三极管的微变等效电路。如图2.4.14(a)、(b)分别为三极管的输入、输出特性。

    

    (a)输入特性       (b)输出特性       (c)微变等效电路

    图2.4.14 三极管的微变等效电路

    a.输入回路的线性等效

    根据三极管输入特性可确定输入回路的线性等效电路。由图2.4.14(a)知道,在小信号情况下,在Q点附近,输入特性可用直线近似替代,因此有

    

    所以,小信号时,从三极管输入端看进去,三极管可等效为输入电阻rbe,如图2.4.14(c)左边部分所示。rbe可以由下式确定近似求得

    

    而rbb'可取(200~300)Ω。以后如无特别说明,均取rbb'=300Ω。

    b.输出回路的线性等效

    根据三极管输出特性可确定输出回路的线性等效电路。三极管输出特性的特点是:

    iC基本不随uCE变化——具有电流源特性。

    iC受到iB控制——具有受控源特性(iC=βiB)。

    因此,从输出端看进去,在微变条件下三极管可等效为电流控制电流源,其输出端等效电路如图2.4.14(c)的右半部分。

    (2)单管共射放大电路的微变等效电路

    对于图2.4.15(a)所示的基本共射交流放大电路,可以画出其微变等效电路如图2.4.15(b)所示。

    

    (a)基本共射交流放大电路

    

    (b)微变等效电路

    图2.4.15 基本共射放大电路的微变等效电路

    该线性等效电路是在小信号条件下得到的,称为微变等效电路。利用微变等效电路可以计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。

    (3)rbe的近似计算公式

    经理论分析可得到

    

    在对于中低频、小功率三极管,一般约为300Ω。

    (4)微变等效电路法计算步骤

    总结一下微变等效电路法对电路作动态分析的步,有

    (1)画出交流通路;

    (2)将三极管用微变等效电路替代,得到放大电路的微变等效电路;

    (3)利用微变等效电路进行计算。

    采用以上分析步骤,求图2.4.15的共射基本放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻可得

    采用微变等效电路法分析图2.4.15所示电路的电压放大倍数、输入输出电阻,可得

    电压放大倍数

    

    其中:称为交流负载电阻。负号“-”表示输出电压uo与输入电压ui反相。

    输入电阻Ri

d    

    输出电阻Ro

    


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