第7讲 微变等效电路法 - 副本.ppt

第七讲 微变等效电路法 * * 2.4.4　微变等效电路法 　　晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。 微变等效条件 研究的对象仅仅是变化量 信号的变化范围很小 一、简化的 h 参数微变等效电路 (一) 三极管的微变等效电路 ?iB ?uBE 晶体管的输入特性曲线 ? rbe ：晶体管的输入电阻。 在小信号的条件下，rbe是一常数。晶体管的输入电路可用 rbe 等效代替。 1. 输入电路 Q 点附近的工作段 近似地看成直线 ? 可认为 ?uBE 与 ?iB 成正比 Q O iB uBE 图 2.4.10(a) 2. 输出电路 　　假设在 Q 点附近特性曲线基本上是水平的(?iC 与 ?uCE无关)，数量关系上， ?iC 比 ?iB 大 ? 倍； ?iB ? ?iB 　　从三极管输出端看，可以用 ? ?iB 恒流源代替三极管； 该恒流源为受控源； 为 iB 对 iC 的控制。 uCE Q iC O 图 2.4.10(b) 3. 三极管的简化参数等效电路 　　注意：这里忽略了 uCE 对 iC与输出特性的影响，在大多数情况下，简化的微变等效电路对于工程计算来说误差很小。 图 2.4.11　三极管的简化 h 参数等效电路 c b e + ?uBE ? + ?uCE ? ?iC ?iB e b c rbe ? ?iB + ?uBE ? + ?uCE ? ?iC ?iB 4. 电压放大倍数 Au；输入电阻 Ri、输出电阻 RO C1 Rc Rb +VCC C2 RL + ? + + VT + ? Ri = rbe // Rb ， Ro = Rc rbe e b c Rc RL Rb + ? + ? 图 2.4.12　单管共射放大电路的等效电路 (二) rbe 的近似估算公式 rbb? ：基区体电阻。 re?b? ：基射之间结电阻。 低频、小功率管 rbb? 约为 300 ? 。 UT ：温度电压当量。 c b e iB iC iE 图 2.4.13 输入回路: 当输入信号很小时，输入特性曲线在小范围内近似直线。 iB uBE ?uBE ?iB 对输入的小交流信号而言，三极管b—e间相当于电阻rbe。 rbe是动态电阻，与Q的位置有关，是Q切线斜率的倒数。 　　1. 当 IEQ 一定时， ? 愈大则 rbe 也愈大，选用 ? 值较大的三极管其 Au 并不能按比例地提高； 因： 　　2. 当 ? 值一定时，IEQ 愈大则 rbe 愈小，可以得到较大的 Au ，这种方法比较有效。 (三) 等效电路法的步骤(归纳) 　　1. 首先利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点 Q 。 　　2. 求出静态工作点处的微变等效电路参数 ? 和 rbe 。 　　3. 画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。 　　4. 列出电路方程并求解。 二、 微变等效电路法的应用 　　例：接有发射极电阻的单管放大电路，计算电压放大倍数和输入、输出电阻。 C1 Rc Rb +VCC C2 RL + ? + + VT + ? Re rbe b c Rc RL Rb + ? Re e + ? 图 2.4.14　接有发射极电阻的放大电路 rbe b c Rc RL Rb + ? Re e + ? 根据微变等效电路列方程 　　引入发射极电阻后， 降低了。 若满足(1 + ?) Re rbe 与三极管的参数 ?、rbe 无关。 2. 放大电路的输入电阻 　　引入 Re 后，输入电阻增大了。 3. 放大电路的输出电阻 rbe e b c Rc RL Rb + ? + ? Re rbe b c Rc Rb Re e 　　将放大电路的输入端短路，负载电阻 RL 开路 ，忽略 c 、e 之间的内电阻 rce 。 RL 图 2.4.14(b) 2.5　工作点的稳定问题 2.5.1　温度对静态工作点的影响 三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管子参数的影响主要表现有： 1. UBE 改变。UBE 的温度系数约为 –2 mV/?C，即温度每升高 1?C，UBE 约下降 2 mV 。 2. ? 改变。温度每升高 1?C， ? 值约增加 0.5% ~ 1 %， ? 温度系数分散性较大。