【電子教案--模擬電子技術(shù)】第二章基本放大電路(編輯修改稿)
2025-03-16 09:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 技 術(shù) 微變等效電路 分析法 H參數(shù)小信號模型 H參數(shù)的引出引 言模 擬 電 子 技 術(shù)一 建立小信號模型的意義 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是在一定的條件下（工作點附近）將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計。 由于研究對象的多樣性和復(fù)雜性，往往把對象的某些特征提取出來，用已知的、相對明了的單元組合來說明，并作為進一步研究的基礎(chǔ)，這種研究方法稱為建模。引 言模 擬 電 子 技 術(shù) 當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。二 建立小信號模型的思路模 擬 電 子 技 術(shù) H參數(shù)的引出在小信號情況下，對上兩式取全微分得對于 BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：uBE=f(iB， vCE)iC=g(iB ， vCE)模 擬 電 子 技 術(shù)用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce說明 diB 與交流信號的關(guān)系模 擬 電 子 技 術(shù)輸出端交流短路時的輸入電阻；輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端電流恒定（交流開路）的反向電壓傳輸比輸入端電流恒定（交流開路）時的輸出電導(dǎo)。其中：四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（ H參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 能構(gòu)成電 路圖嗎模 擬 電 子 技 術(shù) H參數(shù)小信號模型根據(jù)可得小信號模型BJT的 H參數(shù)模型hfeibicvceibvbe hrevcehiehoevbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce vBE vCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)?H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變 參數(shù)或交流參數(shù)。?H參數(shù)與工作點有關(guān)，在放大 區(qū)基本不變。模 擬 電 子 技 術(shù)1 模型的簡化hfeibicvceibvbe hrevcehiehoe即 rbe= hie ? = hfe uT = hre rce= 1/hoe一般采用習(xí)慣符號則 BJT的 H參數(shù)模型為? uT很小，一般為 103?104 ，rce很大，約為 100k?。 故 一般可忽略它們的影響， 得到簡化電路? ? ib 是受控源 ，且為電流控制電流源 (CCCS)。? 電流方向與 ib的方向是關(guān)聯(lián)的。 模 擬 電 子 技 術(shù)2 H參數(shù)的確定 ? ? 一般用測試儀測出； ? rbe 與 Q點有關(guān)，可用圖示儀測出。一般也用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ ? ) re其中對于低頻小功率管 rb≈(100－ 300） ? 則 而 (T=300K) 模 擬 電 子 技 術(shù)電壓放大倍數(shù)的計算：uiuo3 、 H參數(shù)的應(yīng)用共射極放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。畫微變等效電路rbeRbRCRL模 擬 電 子 技 術(shù)電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。rbeRbRCRL輸入電阻的計算：根據(jù)輸入電阻的定義：模 擬 電 子 技 術(shù)當(dāng)信號源有內(nèi)阻時：＝ Ui.UO.Ui.Us.模 擬 電 子 技 術(shù)所以：用加壓求流法求輸出電阻：輸出電阻的計算：根據(jù)定義rbeRbRC0 0模 擬 電 子 技 術(shù)4 晶體三極管交流分析步驟：① 分析直流電路，求出 “Q”，計算 rbe。② 畫電路的交流通路 。③ 在交流通路上把三極管畫成 H 參數(shù)模型。④ 分析計算疊加在 “Q”點上的各極交流量。模 擬 電 子 技 術(shù)求： 1. 靜態(tài)工作點。例 AU、 輸入電阻 Ri、 輸出電阻 R0 。模 擬 電 子 技 術(shù) 3. 若輸出電壓的波形出現(xiàn)如 下失真 ，是截止還是飽和失真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件？如何調(diào)節(jié)？解 ： 1 .IcVCE模 擬 電 子 技 術(shù)2. 思路： 微變等效電路AU、 Ri 、 R0模 擬 電 子 技 術(shù)模 擬 電 子 技 術(shù)模 擬 電 子 技 術(shù)例 ? = 100， uS = 10sin ?t (mV)，求 疊加在 “Q” 點上的各交流量。+uo?+ – iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+ – + – RS+uCE?+uBE – 12 V12 V510470 k? k? k?模 擬 電 子 技 術(shù)[解]令 ui = 0，求靜態(tài)電流 IBQ① 求 “Q”，計算 rbeICQ = ? IBQ = mAUCEQ = 12 ? ? = (V)模 擬 電 子 技 術(shù)uce② 交流通路 +uo?+ – iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+ – + – RS+uCE?+uBE – ube③ 小信號等效+uo?+ – RBRLRS rbe Eib ic? icB Cus RC+ube?模 擬 電 子 技 術(shù)④ 分析各極交流量⑤ 分析各極總電量uBE = ( + ?t )ViB = (24 + ?t) ?AiC = ( + ?t ) mAuCE = ( – ?t ) V模 擬 電 子 技 術(shù) 問題的提出 —— 單管共射放大電路存在的問題一 實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象 射極偏置放大電路模 擬 電 子 技 術(shù)當(dāng)環(huán)境溫度模 擬 電 子 技 術(shù)二 靜態(tài)工作點的位置發(fā)生變化的原因1 溫度對晶體管參數(shù)的影響T↑→I CBO↑, 溫度每升高 10oC, ICBO↑ 一倍T↑→UBE↓, 溫度每升高 1oC, UBE↓T↑→β↑, 溫度每升高 1oC,Δβ/β ↑ —1%模 擬 電 子 技 術(shù) 2 溫度對靜態(tài)工作點的影響ICQ=βIB Q+(1+β) I CBOIBQ=（ Vcc UBE） / RB → T↑→I CQ↑→Q↑→ 飽和失真 3 工作點上移時輸出波形分析模 擬 電 子 技 術(shù)“Q”過高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN 管： 底部 失真為飽和失真。uCEiC
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