模拟小信号模型分析法.

1.2.2 放大电路模型
信号源
+ Vs – Ii Rs + Vi – 放大电路 + Vo – Io RL
负载
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。
输入端口特性可以等效为一个输入电阻
输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式
1.2.2 放大电路模型
I o A I I i
V o A R I i
I o A G V i
、A 常用分贝（dB）表示 A V I
(dB) 电流增益 20 lg A I (dB)
电压增益 20 lg A V
功率增益 10lg A P
(dB)
“甲放大电路的增益为-20倍”和“乙放大电路的增益为-20dB”， 问哪个电路的增益大？
Ii + Vs – Rs
O
O
输出信号
o 基波
I
+ Vi –
放大电路
+ Vo –
t
RL
二次谐波
1.2.3 放大电路的主要性能指标
I
5. 非线性失真
由元器件非线性特性引起的失真。
非线性失真系数:
t
O

V
k 2

2 ok
O
Vo1
100%
O
t
VO1 是输出电压信号基波分量 的有效值， Vok 是高次谐波分 量的有效值，k为正整数。
3.4.2 共射极放大电路的小信号模型分析
利用直流通路求Q点 画小信号等效电路 求放大电路动态指标
3.4.1 BJT的小信号建模
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。
1.2.3 放大电路的主要性能指标
输入信号
I
4. 频率响应及带宽（频域指标） A.放大电路的频率响应及带宽
O
基波
t
在输入正弦信号情况下，输入信号频率连续改变，输出 二次谐波 随之变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。
B.频率失真（线性失真）
幅度失真：对不 同频率的信号增 益不同，产生的 失真。 具体分析在后面 结合3.7节进行
要想减小衰减，则希望…？
Ro RL
理想情况：Ro 0
Ri Rs
理想情况： Ri
所以，一个理想的电压放大器：输入电阻无限大 输出电阻无限小
1.2.2 放大电路模型
关心输出电压与 输入电压的关系
RsI + + VV s s ––
i
Ro + + Vi V i – –
Io
+ Vo – R R LL
Rs
+ A V R VO i i 放大电路 Vo – –
+
2. 电流放大模型
关心输出电流与 输入电流的关系
电压放大模型
A IS
电流放大模型
——负载短路时的电流增益
1.2.2 放大电路模型
2. 电流放大模型
由输出回路得
I A I o IS i
Ro Ro RL
则电流增益为
Ro I o A A IS I Ro RL I i
由此可见
由输入回路得
RL
A I
I I i s
Rs Rs Ri
理想情况： Ri 0
要想减小负载的影响，则希望…？
要想减小对信号源的衰减，则希望wenku.baidu.com？
Ro RL 理想情况：Ro
Ri Rs
所以，一个理想的电流放大器：输入电阻无限小 输出电阻无限大
1.2.2 放大电路模型
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型（自学）
Ro + Vi – Ri – + AVO Vi + V o –
输入输出回路没有公共端
1.2.3 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
V Ri i Ii
+ Vs – Rs Ii + Vi – 放 大 Ri 电 路
频率失真（线性失真）与非线性失真的区别
1.2.3 放大电路的主要性能指标
思考与习题(放大电路的主要性能指标)
思考题： P.23-1.2.2 习题： P.24-1.2.2 、 1.2.4
end
3.4 小信号模型分析法
3.4.0 放大电路模型 3.4.1 BJT的小信号建模
H参数的引出 H参数小信号模型 模型的简化 H参数的确定
另一方法
Vs =0
0 V s
IT + 放大电路 – Ro – + VT
V Ro T I
T
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.2.3 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为 输出信号能量的能力
四种增益 其中
V o A V V i
V A V o VO i
RL Ro RL
则电压增益为
RL V o A AV VO Ro RL Vi
由此可见
考虑输入回路对信号源的衰减
RL
A V
有 V i
即负载的大小会影响增益的大小
Ri V s Rs Ri
要想减小负载的影响，则希望…？
1. 电压放大模型
关心输出电压与输入电压的关系
Rs + Vs – + Vi – Ri – + AVOVi
Ro + Vo – RL
AVO ——负载开路时的电压增益
Ri
Ro
——输入电阻
——输出电阻
1.2.2 放大电路模型
Rs
由输出回路得
Ro + Vi Ri – – + AVOVi + Vo – RL
+ Vs –
1.2.3 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
V A V o VO i
V A V o VO i
所以
放 大 电 路 Ro + AVOVi – + Vo – 放 大 电 路 Ro + AVOVi – + Vo – RL
RL Ro RL
V Ro o RL RL Vo
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。
网络有输入端和输出端两个端口，常可用电压vi、 vo及电流i1、i2来研究网络的特性，选vi、vo及i1、i2 四个参数中的两个作为自变量，另两个为应变量， 就可得到不同的网络参数，如 Z参数（开路阻抗参数）， Y参数（短路导纳参数） H参数（混合参数）等。 H参数在低频时用得较广泛。