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第02-3等效电路分析法【2017版】
2017-10-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
模拟电子技术基础第一章半导体器件基础第二章基本放大电路第三章负反馈放大电路第四章正弦波振荡电路第五章
差分放大电路第六章集成运算放大电路第七章功率放大电路第八章直流稳压电源第九章场效应管及其放大电路总
目录第二章基本放大电路2.1放大电路概述2.2共射放大电路的工作原理2.3等效电路分析法2.4图解分析法2.5
静态工作点的稳定2.6CBCC放大电路分析2.7多级放大与频率特性2.8理想集成运算放大器初步2.3等效电路分析法一
、用估算法确定静态工作点静态:ui=0的状态。思路:画出直流等效电路,列出代数方程进行分析。分析目标:确定放大电路的静态值(IB
Q;ICQ;UCEQ)即静态工作点Q:(UCEQ,ICQ)分析对象:各极电压电流的直流分量。所用电路:放大电路
的直流通路。画法原则:1.电容C:开路2.电感L:短路3.电阻R:保留4.直流电源:保留+UCC+UCCRCRCC2RBRB+iC
C1+iBT+uCET+++uBERSRL–uo–ui+–iEes––练习:画出下图放大电路的直流通路直流电源保留在原位置电阻保留
在原位置电阻保留在原位置断开断开保留在原位置直流通路直流通路用来计算静态工作点Q(IB、IC、UCE)+UCCRCR
BICIB+T+UCEUBE––一、用估算法确定静态工作点1.画直流通路2.由输入回路求IBQ:UCC=IBQRB+UBE
Q3.由输出回路求ICQ、UCEQ:UCEQ=UCC–ICQRCICQ=βIBQVCC12V300K4KRRbC?
=40例题(1):求静态工作点已知硅管导通时VBE≈0.7V,?=40,其它参数如图,根据直流通路则有:Q:(0.7V,4
0μA)【输入特性曲线上】和(5.6V,1.6mA)【输出特性曲线上】静态的虚拟仿真IBIBI1C2C2C1++c+UCC+UC
CRCRCRE+++CE3DG6bRfRBeC1C1c3DG6be练习:试画出下图的直流通路,求出Q点图(b)图(a)+UCCRC
RBICIB+T+UCEUBE––IE由KVL可得:图(a)由KVL可得:当电路不同时,计算静态值的公式也不同。VCCVCC15
V15V4K330K4K330KRCRbRCRbCb2+例题(2):电路如下图所示,求Q点。voCb1?=50+?=50vi0.5
K0.5KReRe直流通路VCC15V4K330KRCRb根据KVR列出方程,解得:?=500.5KRe直流通路估算法求Q点的大致
步骤:1.画出直流通路(注意画法原则)2.标出各支路电流3.写出晶体管的电流放大公式ICQ=βIBQ4.列出输入、输出回路
方程5.解方程,求出IBQ、ICQ、UCEQ2.3等效电路分析法二、微变等效电路分析法动态:有交流信号输入时的工作状态。分析的
目的:求放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro;找出Au、ri、ro等与电路参数的关系,为设计打基础。分析对象:各极电压和电
流的交流分量。分析方法:微变等效电路法。所用电路:放大电路的交流通路。画法原则:1.电容C:短路2.电感L:断路3.电阻R:保留4
.直流电源:接地REC1RCRB1C2c+VCCRC+++RSCETRB2RB1b+eRLuS-交流通路画法练习:④+Vcc对
地短路①L开路②C短路③R保留直流电源视为对“地”短路RC相当于接于集电极与“地”之间RB1相当于接于基极与“地”之间电容
相当于“交流短路”放大电路负载输入信号源iBiC?iBQ?iBQ??iB?uBEOuBEOuCE二、微变等效电路分析法基
本思路:以直代曲,把非线性电路转化为线性电路:即:在静态工作点附近小范围内适用范围:小信号CBEiCiBvCE式中:vbe=
hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBE1.微变等效电路模型:将三极管看成一个双口器件:输
入特性:vBE=f(iB,vCE)输出特性:iC=f(iB,vCE)将上式全微分:CBEiCiBvCEvbe
=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBE一般情况下vbe=rbeibic=
βib这就是简化的微变等效电路++ibBib+icic+CCube-uceuceubeBrbe---EE微变等效电路晶体三极管
?ib晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=?ib等效代替晶体管的B、E之间可用rbe等效代替ciCiBbiEe
rbe的近似估算公式:rbb?:基区体电阻re?b?:基射之间结电阻UT:温度电压当量低频、小功率管rbb?约为30
0?,高频管一般取200?。Q6vh参数的含义和求法:①hie输出端交流短路时的输入电阻一般用rbe表示,rbe为输入特
性曲线上,过Q点切线斜率的倒数。②hfe输出端交流短路时的正向电流放大系数反映了基极电流对集电极电流的控制作用,习惯上用β表示。
6vQh参数的含义和求法:③hre输入端交流开路时的反向电压传输系数反映了输出电压vce对输入电压的影响程度。hre的值很小
,约10-4量级,所以:hre≈0④hoe输入端交流开路时的输出电导hoe为输出特性曲线过静态工作点切线的斜率,反映了vC
E对iC的影响程度。hoe的值很小。hoe的倒数为输出电阻rce约几十到几百千欧,近似可看作开路。C1C2ic+VCC++
RC+ibRB+uORCRLui3DG6管RB--2.微变等效电路法分析共射放大电路:(1)画交流通路直流电源视为对“地”短路电容
“交流短路”电容“交流短路”RL交流通路共发射极放大电路+ibiciciiCB++ibuo?ibRLui+RBRCrbeuORCR
L-uiRBE---2.微变等效电路法分析共射放大电路:(2)画微变等效电路将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代替即可得到放
大电路的微变等效电路。交流通路微变等效电路+ibiciiCB+uo?ibRLuiRBRCrbe-E-2.微变等效电路法分析共射放大
电路:(3)求电压放大倍数讨论:(1)负号表示输出电压的相位与输入相反(2)Au与RL有关;RL→∞时负载开路,Au最大,称为空载
放大倍数。(3)Au与rbe、β有关;因rbe与IE有关,故放大倍数与静态IEQ有关。微变等效电路+ibiciiCBri+uo?
ibRLuiRBRCrbe-E-2.微变等效电路法分析共射放大电路:(4)求输入电阻一般为几KΩ微变等效电路4)求3)外加电
压(5)求放大电路输出电阻CB++外加RSRBRLrbeRC+共射极放大电路特点:1.放大倍数高;2.输入电阻低;3.输出
电阻高.--E-求ro的步骤:2)令或1)断开负载RL12V+VCCRCC3kΩ2R20kΩB1+C1+
++Rβ=50uLRosu+R+3kΩiB2R-CuEEs--10kΩ2kΩ例题:已知VCC=
12V,RB1=20kΩ,RB2=10kΩ,RC=3kΩ,RE=2kΩ,RL=3kΩ,β=50。试估算静态工作点,并求电压放大
倍数、输入电阻和输出电阻。+UCCRCRB1直流通路VBVRB2RE(1)用估算法计算静态工作点解:rR=
''==3kΩ=1kΩβibRR//R//rRRibiB1B2bebeL0C=-75=-bRAB1+uVrbeRuL
RosRB1RCRRLRB2+B2R-uCs-(2)求电路指标:交流通路微变等效电路(3)求源电压放大倍数Aus考虑信号源内阻RS时Rsriuies显然信号源内阻使放大倍数降低!1.画出放大器的直流通路;2.求出Q点3.计算出:4.画出放大器的交流通路5.把晶体管用微变等效电路来代替6.列电路方程7.解方程,按照指标定义求出指标解题步骤:
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(本文系雕刻美妙时...首藏)