放大器基础2

I CQ I BQ
U CEQ U CC I CQ Rc I EQ Re U CC ( Rc Re ) I CQ
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1 解析法
例2-1 解:
需要特别注意的是
U BB I BQ Rb U BEQ I EQ Re U BEQ [ Rb (1 ) Re ]I BQ U BEQ I EQ Re
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2．H参数微变等效电路法
小结：
• 等效的参数是工作点的参数，与Q点位置有关，即 与直流电源有关。 • H参数等效电路只适用于低频几百KHZ以下。
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2．H参数微变等效电路法
（2）H参数的确定 h（ h fe ）、 ie rbe） （
或
基区体电阻
用H参数测试仪或 利用晶体管特性曲 线图示仪测量
输入回路直流外条 方程，求Q点时用
则 uBE U BEQ U im sin t
Q点处，当输入信号幅 度较小时，可以用切 线代替输入特性曲线
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1．图解法
u (2)输出回路的交流负载线——求 iC ， CE 波形
uCE U CEQ uce
uce ic ( Rc // RL ) (iC I CQ ) RL
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1 解析法
例2-2 解:
电源电压 U CC 12V ，而 U CEQ 44.5V 显然是不可能的。实际上，此时晶体三极管已不 在放大区工作，故不能按放大区进行计算。那晶 体三极管工作在何种区域呢？需要根据所加电压 极性判断工作三极管的工作状态。
U 由图可知，U BE 为正， CE 为正，此时放大器工作 在饱和区。
发射结电阻
rbe rbb (1 )re
rbe (1 )re
令 则
rbe rbb rbe
rbb' 通常不超过200Ω
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2．H参数微变等效电路法 （2）H参数的确定
而
VT (mV) 26(mV) re I EQ (mA) I EQ (mA)
(T=300K)
(无量纲)
低频情况下约为 5-100μS
diB 0
(单位为S)
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四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。
2．H参数微变等效电路法
（1）H参数等效电路 对于交流信号输入
u BE u BE duBE diB duCE iB u CE iC iC diC diB duCE iB u CE
注意：静态分析和动态分析 对应的放大器通路不同，分 析方法也不同，两类分析不 能混淆，不能混用。
2
2.2 放大器基本分析方法
2.2.1 静态分析
静态分析要确定静态工作点---- Q 点
需计算：
I BQ
I CQ
U BEQ U CEQ
两种方法：解析法和图解法
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2.2.1 静态分析
1．解析法
工作在放大状态下的晶体三极管，发射结处 于正偏，集电结处于反偏。晶体管导通时，有 硅管 U BE 0.6 ～ 0.8V 锗管 U BE 0.2 ～ 0.3V
只有在满足一定条件时，才可以近似相等。 当 (1 ) Re Rb 时
U BB U BEQ I EQ Re
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1 解析法
还有一点需要说明，上述的分析方法 只适用于放大器工作在放大区，也就是说 需要事先假设放大器工作在线性状态，然 后进行分析，最后再判断分析是否合理， 例2-2就说明了这种情况。
H参数小信号等效电路
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3. 求电压增益
∓ I b Rc
& RL VO
根据
& & Vi I b rbe
& & Ic Ib
& & VO I c ( Rc // RL )
则电压增益为
& & VO I c ( Rc // RL ) & AV & & Vi I b rbe & I b ( Rc // RL ) ( Rc // RL ) & r I r
常取
U BEQ (硅管) 0.7V
U （锗管） 0.3V BEQ
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1 解析法
输入回路
U CC U BEQ I BQ Rb
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1 解析法
输出回路
I CQ I BQ
U CEQ U CC I CQ Rc
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1 解析法
例2-1 某放大器的直流通路如图（a）所示，
试用解析法求 I CQ 、 CEQ 的表达式。 U 解：将图（a）用戴 维南定理化简得图 （b），图中
uCE U CC iC Rc
直流负载线
输出特 性曲线
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2.2.2 动态分析
根据已知的输入信号，求 出各极电流、电压的波形， 进而观察波形失真情况或 求出电压放大倍数、电流 放大倍数。
分析方法：图解法和微变等效电路法
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2.2.2 动态分析 1．图解法
(l)作出输入回路的交流线——求iB 波形 设输入信号 ui U imsin t
60 40 20
iC /mA iC /mA
交流负载线
Q` Q IBQ Q`` vBE/V vBE/V
ICQ t
Q` Q
60uA 40uA
Q`` 20uA vC E/V vC E/V
t
VC EQ
VBEQ t
t
通过图解分析，可得如下结论： 1. ui uBE iB iC uCE |-uo| 2. uo与ui相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
Rb Rb1 // Rb 2
U BB Rb 2 U CC Rb1 Rb 2
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1 解析法
例2-1 解:
U BB I BQ Rb U BEQ I EQ Re
I EQ (1 ) I BQ
所以
I BQ U BB 0.7 Rb (1 ) Re Rb (1 ) Re U BB U BEQ
iC f 2 (iB , uCE )
iC iC diC diB duCE iB uCE
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2．H参数微变等效电路法
（1）H参数等效电路 定义 uBE duBE 共射接法输出短 h ie 路时的输入阻抗 iB diB
共射接法输入开 路时的电压反馈 系数
共射接法输出短 路时的电流放大 系数 共射接法输入开 路时的输出导纳
式中 RL Rc // RL
于是
uCE U CEQ (iC I CQ ) RL
1 过Q点作一斜率为 的直线，即为交流负载线 RL
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1．图解法
如图，根据输入电流信号波形就可以对应画出输 出电流及电压波形 直流负载线 交流负载线
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1．图解法（波形变换）
Vi=0
Vi=Vsint
ube hieib hreuce
或
ic h feib hoeuce
U be hie I b hreU ce
I c h fe I b hoeU ce
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2．H参数微变等效电路法
（1）H参数等效电路 H参数等效电路形式 ib hie vbe hrevce hfeib ic hoe vce
ube hieib hreuce
ic h feib hoeuce
BJT的H参数模型
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3. 模型的简化
i一般采用习惯符号 b 是受控源 ，且为电流 即 rbe= hie = hfe 控制电流源(CCCS)。 uT = hre rce= 1/hoe 电流方向与ib的方向是关联 的。 则BJT的H参数模型为 uT很小，一般为10-310-4 ， rce很大，约为100k。故一
U om min[(U CEQ uCES ), (uCE max U CEQ )] min[(U CEQ uCES ), I CQ RL )]
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1．图解法
影响因素： 电阻 Rc 、RL
输入信号幅度
电源电压 U CC
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1．图解法（动态分析小结）
iB /uA iB /uA
低频情况下约为 0.3-3kΩ
duCE 0
(单位为Ω)
低频情况下约为 10-4-10-3
uBE duBE hre uCE duCE
iC diC h fe iB diB
iC diC hoe uCE duCE
diB 0
(无量纲)
低频情况下约为 20-200
duCE 0
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1 解析法
例2-2 电路如图所示，试分析晶体三极管的工作状态。 解：设三极管工作在放大区，则
I BQ U CC U BEQ Rb 12 0.7 0.113mA 100k
I CQ I BQ 50 0.113mA 5.65mA
U CEQ U CC I CQ Rc 12 10 5.65 44.5V
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2 图解法
步骤为：
（1） 画出直流通路 （2) 分别写出输入、输出回路的外
部条件方程
(3) 在输入、输出特性曲线上作出外
部条件方程, 找出交点即为静态
工作点
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2 图解法
(1)输入回路 输入回路外部条件方程
uBE U CC iB Rb
外部特性
输入特性曲线
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2 图解法
(2)输出回路 输出回路外部条件方程
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2．H参数微变等效电路法
基本思想： 用线性等效电路取代工作在线性放大状态 的晶体三极管。