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微变等效电路


Vi
Vo
Ii
Vi Rb
Vi rbe
Ri
Vi Ii
Rb // rbe
3、计算放大电路的输出电阻
V
R o
Vs 0
I RL
Ro
V I
Rc
ii
0
ib
放大电路 I
Ro V
Vo
RL
ic
io
Ro
+
Rb
r be
β ib Rc RL vo
-
Ro
4、计算放大电路的源电压放大倍数
AvS
Vo Vs
AvS
Vo Vs
Vo Vi
建立小信号模型的思路
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。
放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大 电路,可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。
思路:将非线性的BJT等效成一个线性电路
几何意义:
iC
vCE
vCE
(2) h参数小信号模型
根据
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
可得小信号模型
iB b
vBE e
c iC vCE
BJT双口网络
ib hie vbe hrevce
ic hfeib hoe vce
(3) 模型的简化
记 rbe= hie
T = hre
例题1:试用微变等效电路法计算图示电路的电压增
益、输入电阻及输出电阻。
RC RB
+VCC
RE1
vo
RL
vi
RE2
CE1
解:
RB
IB RC
+VCC IC
VBE RE1 RE2
VCE IE
+VCC
RB
RC
VCC IBRB VBE IE (RE1 RE2)
IE 1
RB
VBE
IE
(RE1
RE 2 )
Vi Vs
Av
Vi Vs
Vi
Ri Rs Ri
Vs
AvS
Av
Ri Rs
Ri
Vi Vs
Ri
Ri Ro Vo Vo
Ro
用微变等效电路法分析放大电路的步骤:
1、计算三极管简化h参数小信号模型中的微变参数rbe
2、画放大电路的微变等效电路 3、根据分析线性电路的方法,对放大电路的
微变等效电路列出电路方程求解 Av ,Ri 和Ro
-
RE 1
-
Ro
V I
RC 2K
Ib
bc
Ic
+
rbe
Ib
+
Vi
RB
e
RC
RL
Vo
-
RE 1
-
例题2:如图所示电路: 试求:(1)Q点 (2)画出微变等效电路图, 并求出Av,Ri,Ro VCC
vo vs vi
解:(1)
ICQ IBQ ( 1)IBQ
RC R1 R2
IBQ
( 1)IBQ RC IBQ (R1 R2 ) VBE VCC
优点 简 捷
直观、形象,
适用于各种电路,
便于大信号时的分析 过程简单明了
局限 不很准确 需使用特性曲线 作图麻烦,误差较大 适用于简单电路分析
不适用于静态分析 和大信号
-VCC -12V
vi
vo
解:(1)
23A IBQ
VCC VBE RB
12 0.3 510
ICQ I BQ 50 (23A) 1.15mA
UCEQ VCC ICQ(RC RC ) 7.4V
rbe
300
(1
)
26 IE
1.45K
+
vi RB
-
ib b c ic
rbe
ib
e
IE
VCC VBE
RB 1
RE1
RE 2
12 0.7 2.04mA
200 150
0.5
1.1
vi
RE1 vo
RL
RE2
C1
rbe
200
(1
)
26 IE
850
Ib
bc
Ic
+
rbe
Ib
+
Vi RB
e
RC
RL
Vo
-
RE 1
-
+VCC
RB
RC
vi
RE1 vo
RL
RE2
C1
Vo Ic (RC // RL )
VCC
ICQ
I BQ
(
VCC VBE 1)RC R1
R2
T
ICQ IBQ
VCC
VCEQ VCC ( 1)IBQ RC
(2)
RS
+ vs
-
ib b c ic
+
+
r vi R1
be
ib R2
RC
RL vo
-
e
-
VCC
ib b c ic
+
RS
+
vi R1 rbe
+
ib R2
RC
RL vo
vs
-
Vi Ibrbe IeRE1 Ibrbe (1 )Ib RE1
Av
Vo Vi
Ib (RC // RL ) Ibrbe (1 )Ib RE1
Ib
bc
(RC // RL ) Ic rbe (1 )RE1
50(2 // 2) 0.85 (1 50) 0.5
+
UVii
rbe
3.3.5 放大电路的动态分析——小信号模型法 晶体三极管的小信号模型
晶体三极管的小信号模型
晶体管共射h参数等效模型
晶体管的混合模型
晶体管共射h参数等效模型
建立小信号模型的意义
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。建立小信号模型,就是将非线性器件做 线性化处理,从而简化放大电路的分析和设计。
画交流通路 将三极管用简化的h参数小信号模型代替 完成电路,并标出电压、电流量
vo vi
vo vi
vo vi
vo vi
例1:
Vcc
c b
vievo源自+viRb2
-
+ Rb1 Rc vo
-
c1
++
vi _
例2:
vi Rb2
Rb1 b Rb2
Rc c2
c+ T e RL
Re
-VCC + vo _
H参数均是在Q点附近确定的,因此只有在输入信 号幅度不大,晶体管工作在线性区时应用此模型 误差较小;
模型中受控电流的方向不能随意假定,必须由ib的 流向确定,当ib流向基极时,受控电流从集电极流 向发射极;
NPN管和PNP管的模型相同,而且受控电流方向 和ib流向有相同的关系。
(4)h参数的确定
iB vCE
定义:IB恒定(IB= IBQ:输入端交流开路)时
的反向电压传输比
单位:无量纲
惯用符号:T
几何意义:
vBE vBE
各h参数的物理意义
h
=iC fe iB
VCE
vbe=hieib hrevce ic=hfeib hoevce
定义:VCE恒定(VCE= VCEQ:输出端交流短路)时的三极管
的正向电流传输比或电流放大系数
单位:无量纲
iC
惯用符号:
几何意义:
iC
iB
vCE
各h参数的物理意义
hoe=viCCE IB
vbe=hieib hrevce ic=hfeib hoevce
定义:IB恒定(IB= IBQ:输入端交流开路)时三极管的输出电导
单位:西门子(S)
惯用符号:1/rce
iC
RB
e
Ib
RC
RL
+
VUoo
1.898
-
RE 1
-
Ib
rbe
Vi (1
)RE1
Ri
Vi Ii
Vi IRB
Ib
IRB
Vi RB
RB //[rbe (1 )RE1]
200 //[0.85 (1 50)0.5]
23.3K
Ii
Ib
bc
Ic
+
VUii
IRB
RB
rbe
e
Ib
RC
RL
+
VUoo
在小信号情况下,对上两式取全微分得
dvBE
vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB dvCE
diC
iC iB
VCE
diB
iC vCE
IB dvCE
用小信号交流分量表示: (注意字母大小写以示区别)
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
各h参数的物理意义:
由PN结的电流公式:
iE
I (evBE /VT S
1)
1 diE rbe dvBE
IS (evBE /VT ) IE
VT
VT
rbe
VT IE
26mV IE
(常温下)
rbe= vbe ib
ib
r
bb
(1
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