放大电路的交流线性分析.ppt

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3.3CE电路的小信号分析法主要内容：1.BJT的H参数模型2.CE电路的交流微变分析－－电工教研室谢敏西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 3.3CE电路的小信号分析法◆建模的指导思想1.由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。因此有必要在一定的前提下建立BJT的交流线性模型。建模的实质就是将非线性问题线性化，从而简化放大电路的分析和设计。类似的情况在建立二极管的小信号模型时我们已经遇到过。西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 建模前提：a.BJT工作在线性放大区b.输入信号足够小当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。◆建模的工具线性双口网路的H参数方程△uBE＝ube△iB＝ib交流输入因为该参数模型是建立在BJT工作于线性区时，各变量在Q点附近作微小变动的前提上的，因此也称为“微变”等效模型；又因为输入信号必须足够小，所以又称为”小信号“模型。西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 1.BJT双口网络的H参数方程一、BJT的H参数等效模型ubeuceibcebic晶体管双口网络输入端口ube=h11ib+h12uce输出端口ic=h21ib+h22uce其中输入端口的方程为KVL方程h11—欧姆量纲，最大为（1～2）千欧，h12—无量纲，10－3～10－4输出端口的方程为KCL方程h21——无量纲常系数，102，h22——西门子量纲，10－4～10－6西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 BJT的H参数模型h21ibicuceibubeh12uceh11h222.根据方程可画出BJT双口的电路模型如下输入端口KVLube=h11ib+h12uce输出端口KCLic=h21ib+h22uce一般，h12uce《ube，1/h22》RL，将这两部分忽略，并用rbe命名h11,由图易知h21即为CE的电流放大倍数β，则可得到简化的BJTH参数模型：BJT的H参数简化模型uceube西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数，所以只适合对交流信号的分析。H参数与工作点有关，在放大区基本不变。3.注意：4.H参数的确定一般用测试仪测出；rbe与Q点有关，可用图示仪测出。一般也用公式估算rberbe=rb+VT/IEQ其中对于低频小功率管rb≈(100－300）T＝300K时，VT＝26mV，则西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 二、CE电路的小信号分析法1.微变等效电路共射极放大电路把BJT画成小信号模型微变等效电路交流通路西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 微变等效电路rbeRbRCRL＋－＋－西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 rbeRbRCRL＋－＋－2.动态性能参数－－电压放大倍数AV◆CE电路是反相放大电路。西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 3.动态性能参数－－输入电阻Ri1°RirbeRbRCRL＋－＋－2°电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻；输入电阻也表征着信号源在内阻上的衰减。rbe——（1～2KΩ）西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 rbeRbRCRL＋－＋－RS为其内阻，则输出电压对于信号源us的放大倍数如何计算？思考：＋－RS如图外加电压信号源，西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 rbeRbRCRL＋－＋－4、输出电阻的计算：西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 用伏安法求输出电阻：由ib＝0，可知由其控制的βib=0,可得4、输出电阻的计算：根据定义RO=RCrbeRbRCRL＋－西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 例：电路如图所示，已知β＝43，UBE＝0.7V;VCC=20V，Rb=470KΩ，RC＝6.2KΩ，RL＝3.9KΩ。求：1.静态工作点Q；2.电压增益Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：1°计算Q点（IBQ/ICQ,UCEQ）直流通道如图IcVCE解上述方程可得IBQ=41μA，ICQ=1.76mA，UCEQ=9.1V①列写输入和端的KVL方程下：输入：RbIBQ+UBE=VCC输出：RcICQ+UCEQ=VCC②线性工作区：ICQ=βIBQ西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 2.求交流动态性能参数：Av、Ri、R0rbeRbRCRL＋－＋－西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作 谢谢！西南交大峨嵋校区电工教研室Chaos.制作