三極管放大電路及其等效電路分析法PPT課件

.,1,放大電路的分析方法,等效電路分析法,.,2,等效電路分析法宗旨,線性化:晶體管特性的非線形使電路分析復(fù)雜化，因此，我們總是對(duì)它作近似處理，在一定的條件下把它線性化。這是引出等效電路的指導(dǎo)思想。這種方法把電路理論與晶體管的特性結(jié)合起來(lái)，能有效地解決許多實(shí)際問(wèn)題，是分析電子電路的有力工具。,.,3,等效電路分析法,1、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算2、晶體管共射h參數(shù)等效模型3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能4、應(yīng)用舉例,.,4,1、晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算,輸入特性的等效,.,5,、輸出特性的等效,.,6,、合起來(lái)就得到晶體管的完整直流模型,.,7,(4)晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí)，發(fā)射結(jié)總是正向偏置，集電結(jié)總是反向偏置，所以二極管可省略。,.,8,注意：晶體管的直流模型是晶體管在靜態(tài)時(shí)工作在放大狀態(tài)的模型，使用條件是：UBEUON并且UCEUBE。,.,9,(5)、具體計(jì)算使用雙電源時(shí),.,10,(6):使用單電源、直接耦合放大器結(jié)構(gòu),.,11,(7):直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算,.,12,(8):使用單電源、阻容耦合放大器結(jié)構(gòu),.,13,2、晶體管共射h參數(shù)等效模型,、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出、晶體管h參數(shù)的物理意義、晶體管h參數(shù)模型的簡(jiǎn)化、晶體管rbe的近似表達(dá)式,.,14,、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧,根據(jù)電路理論，下面的雙端口網(wǎng)絡(luò)可用不同的參數(shù)方程來(lái)表示：,.,15,、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧,其中h參數(shù)在低頻用的比較廣泛。各參數(shù)的意義如下：,.,16,、雙端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的回顧,.,17,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,晶體管在共射接法時(shí)，輸入輸出關(guān)系如下：,.,18,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,在靜態(tài)工作點(diǎn)附近，可用下式表示：,.,19,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,.,20,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,上式變?yōu)椋?.,21,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,而微分表示交流量，上式變?yōu)?.,22,、晶體管h參數(shù)模型的導(dǎo)出,若輸入為正弦量，則可用向量表示，并得出h參數(shù)模型。,.,23,、晶體管h參數(shù)的物理意義,、hie：輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻，即uCE=UCEQ那條輸入特性曲線在Q點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)。習(xí)慣上用rbe表示。求法：hie=uBE/iB,.,24,、晶體管h參數(shù)的物理意義,、hre:輸入端交流開(kāi)路時(shí)的晶體管內(nèi)反饋系數(shù)，即在iB=IBQ的情況下，uCE對(duì)uBE的影響。求法：hre=uBE/uCE，當(dāng)uCE1V時(shí)，hre10-2,.,25,、晶體管h參數(shù)的物理意義,、hfe：輸出端交流短路時(shí)的正向電流放大倍數(shù)，它反映了基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。習(xí)慣上用表示。求法：hfe=iC/iB,.,26,、晶體管h參數(shù)的物理意義,、hoe:輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)，習(xí)慣上用rce表示晶體管的輸出電阻，即rce=1/hoe。一般h22e100K.求法：hoe=iC/uCE,.,27,、晶體管h參數(shù)模型的簡(jiǎn)化,由以上討論可知，hre和hoe都很小（hre100K），可忽略不計(jì)，h參數(shù)的簡(jiǎn)化模型為：,.,28,、晶體管h參數(shù)模型的簡(jiǎn)化,注意：電流源是受控源，不但大小決定于iB，而且方向也必須與之對(duì)應(yīng)，不能隨意假定。h參數(shù)模型的對(duì)象是變化量，不能用它來(lái)求靜態(tài)工作點(diǎn)。微變等效電路雖然沒(méi)反映直流量，但小信號(hào)參數(shù)是在Q點(diǎn)求出的，所以計(jì)算結(jié)果反映了工作點(diǎn)附近的情況。,.,29,、晶體管rbe的近似表達(dá)式,在晶體管h參數(shù)的簡(jiǎn)化模型中，是一個(gè)基本參數(shù)，一般晶體管手冊(cè)中給出，也很容易測(cè)出；但rbe不易測(cè)出，下面根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)和特性推出rbe的近似表達(dá)式。在低頻時(shí)不考慮結(jié)電容的影響，晶體管的結(jié)構(gòu)圖如下：,.,30,、晶體管rbe的近似表達(dá)式,由該圖可得方程：,.,31,、晶體管rbe的近似表達(dá)式,根據(jù)PN結(jié)方程，發(fā)射結(jié)電流為：（u為發(fā)射結(jié)電壓）,.,32,、晶體管rbe的近似表達(dá)式,.,33,、晶體管rbe的近似表達(dá)式,其中：UT=26mV（T300k）對(duì)小功率晶體管通常可以取200，相當(dāng)于基區(qū)的體電阻。0.1mAIE5mA，超過(guò)此值范圍則會(huì)帶來(lái)較大誤差。,.,34,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,、基本共射放大電路、直接耦合共射放大電路、阻容耦合共射放大電路,微變等效電路的畫(huà)法：1-2-3看動(dòng)畫(huà)4.3-2,.,35,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,、基本共射放大電路使用雙電源,.,36,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,.,37,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,.,38,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,電壓放大倍數(shù),.,39,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,輸入電阻Ri=Ui/Ii=Rb+rbe輸出電阻RO=RC,.,40,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,、直接耦合共射放大電路,.,41,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,.,42,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,電壓放大倍數(shù),.,43,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,輸入電阻輸出電阻RO=RC,.,44,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,、阻容耦合共射放大電路,.,45,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,.,46,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,電壓放大倍數(shù),.,47,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,輸入電阻輸出電阻RO=RC,.,48,3、用h參數(shù)模型計(jì)算交流性能,若信號(hào)源內(nèi)阻不等于零，則：,.,49,注意：晶體管只有靜態(tài)工作點(diǎn)合適才能起