模擬電子技術(shù)第2章雙極型三極管及其放大電路(編輯修改稿)
2025-01-23 03:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 雙 雙i1i2+ +v1v2 選擇 vi、 vo及 i i2這四個參數(shù)中的兩個作為自變量，另外兩個作為應(yīng)變量，就可以得到不同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)： Z參數(shù)（開路阻抗參數(shù)）， Y參數(shù)（短路導(dǎo)納參數(shù)）和H參數(shù)（混合參數(shù)）等。其中， H參數(shù)在低頻時用得較為廣泛。 iB和 vCE作為自變量 iC和 vBE作為應(yīng)變量 指導(dǎo)思想 如果放大電路的輸入電壓很小，就可以設(shè)想把 BJT小范圍內(nèi)的特性曲線近似的用直線來代替，從而把 BJT這個非線性器件所組成的電路當(dāng)成線性電路來處理。 ? BJT的 H參數(shù)小信號模型 iB和 vCE作為自變量 iC和 vBE作為應(yīng)變量 B E 1 B C EC 2 B C E( , )( , )v f i vi f i v??CE BCE BB E B EB E B C EB C ECCC B C EB C EVIVIvvdv di dviviidi di dviv??? ? ? ?????? ? ? ???be ie b r e c ec f e b oe c ev h i h vi h i h v????hie: 輸出端交流短路時的輸入電阻 (歐姆 ) hfe: 輸出端交流短路時的正向電流傳輸比 (無量綱 ) hre: 輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比 (無量綱 ) hoe: 輸入端交流開路時的輸出電導(dǎo) (西門子 ) ? BJT的 H參數(shù)小信號模型 be ie b r e c ec f e b oe c ev h i h vi h i h v???? 對于低頻放大電路， hrevce比 vbe小得多，而輸出回路中負載電阻比 1/hoe小得多，因此模型中可以把 hre和 hoe忽略掉。同時采用習(xí)慣符號，用 rbe代替hie并用 β 代替 hfe, 則方程可以簡化為 be be bcbv r iii???從右邊的方程組出發(fā)，可以建立如圖所示的 BJT小信號模型 be b eE26( m V )( 1 ) 200 ( 1 )r r rI??? ? ? ? ? ? ?rb：基區(qū)體電阻，對低頻小功 率管， rb≈200Ω (1+β)re： 發(fā)射結(jié)電阻折算到 基極回路的等效電阻 iCiB++vb eβ ibrb eebc+(1/rce) vce rce 圖 239（ b） 式 (237) ~ 典型共射放大電路的交流分析 +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevOvsRL4 k ΩRS第一步：畫出小信號等效電路模型 ① 畫出交流通路 （ VDC=0， C短路， L斷路） +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevOvsRL4 k ΩRSb 1iiCb 2共射極基本放大電路 1 共射極基本放大電路 (補充內(nèi)容 ) +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+++iBiCvC EAOBObcevOvsRL4 k ΩRSCb 2e共射極基本放大電路 iCiB++vb eβ ibrb eebc+RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+++iBiCvC EOBObcevOvsRL4 k ΩRSCb 2Abce+RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+++iBiCvC EOBObcevOvsRL4 k ΩRSCb 2② 由交流通路畫出小信號電路 第二步：求電壓增益 ? 電壓增益的概念 (p48) 電壓增益 AV又稱為電壓放大倍數(shù)。它定義為輸出電壓有效值向量Vo與輸入電壓有效值向量 Vi之比，即 oViVAV? 電流增益（電流放大倍數(shù)） Ai 互導(dǎo)增益 Ag 類似的還有： 互阻增益 Ar oiiIAI? og iIA V? oriVAI?（無量綱） （無量綱） （ S） （ Ω） 共射極基本放大電路的小信號等效電路 rb ebce+RCRb3 0 0 k Ω++RS+4 k ΩRL4 k ΩsV iV bI bI? oVcI 先從輸入回路入手，在已知輸入電壓的條件下求出基極電流，然后又落實到輸出回路上，利用基極電流求出集電極電流及輸出電壓，從而最后求出電壓增益 Av ibbeVIr?cbII??o c LV I R??? ? ?L C L C L39。R R R R R??O b L LVI b be beV I R RAV I r r? ?? ??? ? ? ?? 電壓增益的求解方法 例題：已知在 Q點上的 β = 40，計算共射極基本放大電路的電壓增益 ① 確定 Q點 共射極基本放大電路的原理圖 A40300k V12bBBbBEBBB ??????? RVR VVIC B E40 40 A m AI I I??? ? ? ? ?CE CC C C 12 V m A 4 k VV V I R? ? ? ? ? ? ?② 求 rbe ? ?? ?beE26( m V )200 1( m A )26( m V )200 1 40( m A ) krI?? ? ? ????? ? ? ? ????? ? ?+RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevOvsRL4 k ΩRS③ 求電壓增益 CLLVbe be//240 92RRRArr???? ? ? ?????? ? ? ? ? ?第三步：計算輸入電阻和輸出電阻 1. 計算輸入電阻 定義 (p49) ：放大電路的輸入電阻，就是從放大電路輸入端口看入的等效交流電阻，定義為輸入電壓的有效值與輸入電流的有效值之比，有 iiiVRI?對信號源而言，放大電路的輸入電阻相當(dāng)于信號源的負載電阻。輸入電阻的大小反映了放大電路從信號源中索取電流的大小。輸入電阻越高，從信號源中索取的電流越小，放大電路對信號源的負載越輕。 電壓源增益的概念 (p58) oo iiv s vs i s i sVV VRAAV V V R R? ? ? ? ?（ Rs為信號源內(nèi)阻） 為了獲得較大的電壓源增益，輸入電阻 Ri越大越好 第三步：計算輸入電阻和輸出電阻 1. 計算輸入電阻 方法：當(dāng)定量分析放大電路的輸入電阻 Ri 時，可假定在輸入端外加一測試電壓 VT，根據(jù)放大電路內(nèi)的各元件參數(shù)計算出相應(yīng)的測試電流 IT，則輸入電阻 Ri為 放 大 電 路TI+TVRLRiTiTVRI?rb ebI cI bI?+TVRbTIRibRIRcRLbce根據(jù) KCL，對于圖中的 b點有 bTTTbb beRVVI I IRr? ? ? ?∴ Ti b beT||V R rI??根據(jù)圖中參數(shù)，有 i be b be|| 66 kR r R r? ? ? ?求解共射極基本放大電路輸入電阻的小信號等效電路 共集電極放大電路 2. 計算輸出電阻 (p49) 定義（ p48）：放大電路的輸出電阻是從放大電路的輸出端口看入的等效信號源內(nèi)阻，即從放大電路輸出端口向前看入的戴維南等效電源內(nèi)阻
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