微变等效电路
npn型三极管的微变等效电路
npn型三极管的微变等效电路摘要:1.NPN 型三极管的基本结构2.微变等效电路的概念3.NPN 型三极管的微变等效电路分析4.微变等效电路的应用正文:1.NPN 型三极管的基本结构PN 型三极管是一种双极型晶体管,由两个n 型半导体(发射极和集电极)和一个p 型半导体(基极)组成。
发射极和集电极之间的电流放大主要依赖于基极电流的控制。
在实际应用中,三极管被广泛用于信号放大、开关控制等电路。
2.微变等效电路的概念微变等效电路是一种将复杂电路简化为等效电路的方法,主要用于研究电路的稳定性、动态响应等性能。
通过将原电路中的元器件替换为等效电路,可以大大简化问题,便于分析和计算。
3.NPN 型三极管的微变等效电路分析对于NPN 型三极管,其微变等效电路主要包括两个部分:发射极电阻Re 和集电极电阻Rc。
这两个电阻分别模拟了三极管的发射极和集电极的特性。
通过这两个电阻和基极电流Ib,可以构建一个等效电路,用于描述三极管的电流放大特性。
具体来说,发射极电阻Re 的作用是限制基极电流Ib 的大小,防止过大的基极电流导致三极管工作在非线性区。
集电极电阻Rc 的作用是限制集电极电流Ic 的大小,防止过大的集电极电流导致三极管损坏。
4.微变等效电路的应用PN 型三极管的微变等效电路在实际应用中有广泛的应用,例如在信号放大电路、振荡电路、脉冲发生电路等。
通过使用微变等效电路,可以简化电路分析过程,提高计算效率,同时也有助于理解三极管的工作原理和性能特点。
总之,NPN 型三极管的微变等效电路是一种重要的电路分析方法,对于理解三极管的工作原理和性能特点具有重要意义。
微变等效电路
微变等效电路
概要
微变等效电路是通过扩展现有电路实现参数改变(可编程)和控制功能,从而实现灵
活的电路设计。
它被广泛用于电路设计,特别是用于固定电路模块的设计,如滤波器,增
益器,校准器和稳压器等模块。
微变等效电路可以简化复杂的设计,从而提高电路的可靠
性和灵活性,并缩短了设计周期。
综述
微变等效电路技术作为一种模拟集成电路技术,可以在各种电路中实现改变参数(可
编程)和控制功能,从而可以在设计过程中获得更多的控制权。
它的工作原理是利用可编
程的环形磁芯来实现复用,这样可以简化复杂的电路设计。
该技术通过改变参数(可编程)的方式可以实现多种电路变形,以实现更加灵活的模块功能。
微变等效电路可以广泛应用于线性电路,例如滤波器,增益器,校准器和稳压器。
除
此之外,微变等效电路还可以应用于数字电路,如PID(比例积分微分)控制器,数据调
制器,多谐振荡器,数字量输出器等。
所使用的微变等效电路具有可编程,抗干扰,抗腐
蚀等优点,可以纠正由于不同的工艺或环境的影响而引起的电路参数偏差。
此外,微变等效电路还具有空间和时间上的优势,可以减少PCB板尺寸和实现快速的
参数调节,从而简化设计过程,降低设计复杂性,提高了产品的可靠性和灵活性,以及缩
短了设计周期。
总结。
小信号等效电路和微变等效电路
小信号等效电路和微变等效电路
小信号等效电路和微变等效电路都是电路设计中常用的方法。
它们可
以将复杂的电路简化为一个等效电路,从而方便计算和分析电路的性能。
下面将分别介绍小信号等效电路和微变等效电路的概念、应用及
优缺点。
小信号等效电路是一种将非线性电路简化为线性电路的方法。
它的基
本思想是将电路运行点附近的非线性元件看作线性元件,并在此基础
上建立等效电路。
具体地说,将电路中所有非线性元件改为其小信号
等效元件,即在电路运行点处的导数值,这种方法适用于电路中只有
少量的非线性元件,且它们的变化幅度很小,不影响电路的正常工作。
微变等效电路则是一种将电路简化为等效电路的方法。
它的基本思想
是将电路中的各种分量分别看作是地面、纯电容和纯电感等可简化的
分量,从而将复杂的电路简化为一个简单的等效电路。
微变等效电路
适用于电路中的分量变化幅度较大,且电路结构比较复杂的情况。
同时,这种方法也可以应用于脉冲电流及高速数字信号的处理中。
虽然小信号等效电路和微变等效电路都有其应用的范围,但它们也存
在一些缺点。
对于小信号等效电路,其要求非线性元件的变化幅度很小,从而限制了其应用范围。
而微变等效电路则需要事先知道电路的
各种参数,并且需要大量计算才能确定最终的等效电路。
总的来说,小信号等效电路和微变等效电路都是电路设计中常用的方法,但在具体的应用中需要根据电路结构和性能特点来选择使用哪种方法。
在实际的电路设计中,需要进行精心的计算和分析,才能保证电路的稳定性和性能表现。
npn型三极管的微变等效电路
npn型三极管的微变等效电路
pn型三极管是一种常见的双极型晶体管,由n型半导体(发射极)、p型半导体(基极)和n型半导体(集电极)组成。
它在电子电路中有着广泛的应用,如放大、开关、振荡等。
pn型三极管的工作原理如下:当基极电流(IB)流过时,发射极与基极之间的pn结呈现正向偏置,发射电子进入基极,再经过基极进入集电极。
这样,集电极的电流(IC)就与基极电流成正比,实现了信号的放大。
pn型三极管的微变等效电路是为了简化电路分析而提出的。
它将三极管的电流关系用一个等效的电流源表示,这个电流源的电流与实际三极管的电流关系相同。
微变等效电路包括三个部分:基极电流源(IB)、发射极电流源(IE)和集电极电流源(IC)。
基极电流源(IB)是一个恒流源,其电流大小与发射极-基极电压(VBE)有关。
发射极电流源(IE)是一个恒流源,其电流大小与集电极-发射极电压(VCE)有关。
集电极电流源(IC)是一个电压源,其输出电压等于集电极-基极电压(VCB)。
微变等效电路的应用主要包括以下几个方面:
1.电路分析:在进行电路分析时,将实际的三极管电路替换为微变等效电路,可以简化计算过程,更容易分析电路的性能。
2.电路设计:在设计电子电路时,利用微变等效电路可以更方便地确定元器件的参数,提高电路的工作效率。
3.电路仿真:通过将实际电路转换为微变等效电路,可以方便地进行电路
仿真,预测电路的性能。
总之,npn型三极管的微变等效电路在电子电路设计和分析中具有重要的应用价值。
晶体管的微变等效电路
IC/mA
IC
Q IB
输出特性在线性工作区是一组近似等距的
平行直线。
晶体管的电流放大系数 β IC ic
I i B UCE
b UCE
晶体管的输出回路(C、E 之间)可用一受
控电流源 ic = ib等效代替,即由 来确定
UCE 输出特性
UCE/V ic 和ib 之间的关系。
一般在20~200之间,在手册中常用 hfe 表示。
晶体管的 输入电阻
U BE IB
U CE
ube ib
UCE
晶体管的输入回路 ( B、E 之间 )可用 rbe 等
效代替, 即由 rbe 来确定ube和 ib 之间的关系。
对于小功率晶体管:
rbe
200()
(1
β)
26(mV IE (mA
) )
rbe一般为几百欧到几千欧。
(2) 输出回路
微变等效电路法: 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数 Au、
输入电阻 ri、输出电阻 ro等。
1. 晶体管的微变等效电路 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。
(1) 输入回路
IB
当信号很小时,在静态工作点附近的 输入特性在小范围内可近似线性化。
Q IB
UBE
O
UBE
输入特性
晶体管的 输出电阻
rce
U CE IC
IB
uce ic
IB
rce愈大,恒流特性愈好 因rce阻值很高,一般忽略不计。
晶体管
ic
C
+
ib
B
+
uce
ube
-
-
E
场效应管的微变等效电路
场效应管的微变等效电路场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种三端器件,由于其具有高输入电阻、低输出电阻、功率放大和开关功能,被广泛应用于各种电子设备中。
场效应管的微变等效电路是对场效应管进行简化和抽象得到的电路模型,用于分析和设计电路。
在场效应管的微变等效电路中,通常将场效应管看作一个电压控制的电流源,其输入端为栅极,输出端为漏极。
微变等效电路主要由栅极电容、漏极电阻和源极电阻组成。
栅极电容是场效应管的重要参数,它决定了场效应管的输入阻抗和输入信号的频率响应。
栅极电容的作用是存储输入信号的能量,当输入信号的频率发生变化时,栅极电容的充放电过程将导致输入阻抗的变化。
当频率较高时,栅极电容的充放电时间较短,导致输入阻抗较低;而当频率较低时,栅极电容的充放电时间较长,导致输入阻抗较高。
因此,在高频应用中,需要考虑栅极电容对电路性能的影响。
漏极电阻是场效应管的另一个重要参数,它决定了场效应管的输出阻抗和输出信号的幅度。
漏极电阻的作用是限制漏极电流的流动,当输出信号的幅度较大时,漏极电阻将产生较大的电压降,从而限制了输出信号的幅度。
因此,在设计放大电路时,需要选择适当的漏极电阻来保证输出信号的幅度满足要求。
源极电阻是场效应管微变等效电路中的一个近似模型,它主要用于分析场效应管的直流工作点和偏置电压。
源极电阻是场效应管源极电流与源极电压之比,它决定了场效应管的直流放大倍数和直流工作点的稳定性。
通过调整源极电阻的大小,可以改变场效应管的直流工作点,从而实现对输出信号的控制。
场效应管的微变等效电路是对场效应管进行简化和抽象得到的电路模型,用于分析和设计电路。
微变等效电路主要由栅极电容、漏极电阻和源极电阻组成,它们分别决定了场效应管的输入阻抗、输出阻抗和直流工作点。
通过合理选择和设计微变等效电路的参数,可以实现对场效应管的控制和优化,从而提高电路的性能和稳定性。
场效应管的微变等效电路在各种电子设备中有着广泛的应用,例如放大电路、开关电路、滤波电路等。
三种放大电路的微变等效电路
三种放大电路的微变等效电路1. 基本概念在电子学中,放大电路是一种将输入信号增加到更大幅度的电路。
放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、射频放大器、功率放大器等。
放大电路可以分为多种类型,其中最常见的三种类型是共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路。
放大电路的微变等效电路是为了更好地理解和分析放大电路的动态特性,从而更好地设计和优化电路。
2. 共射放大电路的微变等效电路共射放大电路是一种常用的单极性晶体管放大电路,它使用一个NPN型晶体管来放大输入信号。
下图展示了共射放大电路的基本电路图。
为了进行微变等效电路的分析,我们可以将晶体管替换为其微变等效电路。
共射放大电路的微变等效电路包括输入等效电阻、输出等效电阻以及电压放大系数。
输入等效电阻表示信号源与基极之间的等效电阻。
输出等效电阻是指负载电阻与输出端之间的等效电阻。
电压放大系数表示输出电压与输入电压之间的增益。
3. 共集放大电路的微变等效电路共集放大电路是另一种常见的单极性晶体管放大电路,它使用一个PNP型晶体管来放大输入信号。
下图展示了共集放大电路的基本电路图。
与共射放大电路类似,我们也可以将晶体管替换为其微变等效电路以进行分析。
共集放大电路的微变等效电路同样包括输入等效电阻、输出等效电阻以及电压放大系数。
输入等效电阻表示信号源与基极之间的等效电阻。
输出等效电阻是指负载电阻与输出端之间的等效电阻。
电压放大系数表示输出电压与输入电压之间的增益。
4. 共基放大电路的微变等效电路共基放大电路是第三种常见的单极性晶体管放大电路,它使用一个NPN型晶体管来放大输入信号。
下图展示了共基放大电路的基本电路图。
同样地,我们可以将晶体管替换为其微变等效电路以进行分析。
共基放大电路的微变等效电路也包括输入等效电阻、输出等效电阻以及电压放大系数。
输入等效电阻表示信号源与基极之间的等效电阻。
输出等效电阻是指负载电阻与输出端之间的等效电阻。
电压放大系数表示输出电压与输入电压之间的增益。
第7讲 微变等效电路法 - 副本
一、电路组成
+VCC
——分压式偏置电路
Rb2 iR C1+ iB
Rc+ C2 iC
+
+ ui
uB
Rb1
iE
uE +
Re
RL Ce
uo
由于
UBQ
不随温度变化,
图
2.5.2
分压式工作点稳定电路
T ICQ IEQ UEQ UBEQ (= UBQ – UEQ)
IBQ ICQ
——电流负反馈式工作点稳定电路
2.5 工作点的稳定问题
2.5.1 温度对静态工作点的影响
三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管 子参数的影响主要表现有:
1. UBE 改变。UBE 的温度系数约为 –2 mV/C,即温度 每升高 1C,UBE 约下降 2 mV 。
2. 改变。温度每升高 1C, 值约增加 0.5% ~ 1 %, 温度系数分散性较大。
其中 Ie (1 )Ib
引入发射极电阻
后, Au 降低了。
若满足(1 + ) Re >> rbe
Au
RL Re
Au 与 三 极 管 的 参 数 、rbe 无关。
b +
Ui Rb
Ib
Ic c
rbe e
Ib Rc
Ie Re
+
RLUo
2. 放大电路的输入电阻
Ri
Ui Ii
rbe (1 )Re
+
uBE
iC c
+
uCE
iB b
+
uBE rbe
iC c
+
iB uCE
模拟电路基础第二章微变等效电路
(Rs rbe R E )Uo rbe rce ] rce (Rs rbe
RE)
R o
Uo Io
rce
R
E (Rs rbe rce ) Rs rbe R E
通常, rce Rs rbe
R o
rce (1
R s
I b Au
Uo Ui
rbe
(1 )R E
Au
Uo Ui
Ib (rce // R C // R L ) Ib rbe (Ib Ib )R E
(rce // R C // R L ) rbe (1 )R E
求输出电阻Ro
Ii
B Ib
B’
Rs
RB
rce
e
二、晶体管共发H参数模型
iC
B
iB
uBE
E
将晶体管视为一二端
口网络,根据两个端
C 口的 电压和电流之间 的相互关系导出的模
型是网络模型,对H
uCE
参数模型,选择的自 变量为iB, 和uCE,因变量
为uBE和iC。
u BE f1 (iB , u CE )
iC f 2 (iB , u CE )
hie
Ic
hfeIb
1
h oe Uce
h ie rbb rbe rbe b Ib h fe g m rbe
h oe
1 rce
Ub
rbe
e
c
Ic
Ib
rce Uce
e
Ib b
c Ic
Ube
rbe
Ib
三种放大电路的微变等效电路
三种放大电路的微变等效电路一、引言放大电路是电子工程中最基本的电路之一,其作用是将输入信号放大到一定程度后输出。
在实际应用中,我们常常需要对不同类型的信号进行放大,因此需要设计不同类型的放大电路。
本文主要介绍三种常见的放大电路:共射极放大电路、共基极放大电路和共集极放大电路,并对它们进行微变等效电路的分析。
二、共射极放大电路1. 基本原理共射极放大电路(Common Emitter Amplifier)是最常见的一种放大电路,其基本原理如下图所示:![image-1.png](attachment:image-1.png)其中,Vcc为直流供电电压,Rb为输入信号源阻抗,Rc为负载阻抗,Re为发射极稳压器阻抗。
2. 微变等效电路在微变等效电路中,我们将所有直流元件短接或开路,并用小信号模型替换晶体管。
如下图所示:![image-2.png](attachment:image-2.png)其中,rπ为输入阻抗,gm为转移导纳(即传输系数),r0为输出阻抗。
3. 放大倍数计算根据微变等效电路可得到放大倍数的计算公式:Av = -gm(Rc||RL)其中,Rc为晶体管的负载电阻,RL为输出电路的负载电阻。
4. 特点和应用共射极放大电路具有以下特点:(1)输入阻抗较高,输出阻抗较低;(2)放大倍数较大,一般可达几十至上百倍;(3)适用于中频和高频信号放大。
三、共基极放大电路1. 基本原理共基极放大电路(Common Base Amplifier)是一种常见的低噪声、高频率的放大电路。
其基本原理如下图所示:![image-3.png](attachment:image-3.png)其中,Vcc为直流供电电压,Rb为输入信号源阻抗,Rc为负载阻抗。
2. 微变等效电路在微变等效电路中,我们将所有直流元件短接或开路,并用小信号模型替换晶体管。
如下图所示:![image-4.png](attachment:image-4.png)其中,rπ为输入阻抗,gm为转移导纳(即传输系数),r0为输出阻抗。
模拟电路基础第二章微变等效电路
rb’c
b’
rce
是输出交流 短路下的输 入电阻
Cb’
rb’e
e
gmuiB CE|QV IC T
rbe
e
2. Uce对ic和ib的控制作用: 电阻rce与 rb’c
由基区宽度调制效应造成,阻值很大,一般,
电阻rb’c达数百千欧至十兆欧,可视为开路。 rcec 在数十千欧,可视情况确定是否为断路。
Ri
R’
E
R’
Ro uo
A u u u io i Ib (rcIb /e rb R /C e /R /L ) (rc/e orR b /C e /R /L )
Ai
Ic Ib
Ii
B Ib
B
Rs R
’
rb’b
Ib
rb’e
B
Ri
R’
E
Ri
iU i Ii
R B // R i
R i
Ui Ib
rbe
rce
e
二、晶体管共发H参数模型
iC
B iB
uBE
将晶体管视为一二端
口网络,根据两个端
C
口的 电压和电流之间 的相互关系导出的模
型是网络模型,对H
uCE
参数模型,选择的自 变量为iB, 和uCE,因变量
为uBE和iC。
E
uBE f1(iB,uCE)
iC f2(iB,uCE)
duBE
uBE iB
diB
Rc
uo
R
RL
E
Ii
B
Rs
R
B
Ib
B
’ rb’b
Ic C Io
rce R c
702(第3节 微变等效电路,第4节 多级放大电路)
' I b R' R L L AU
C
I b r be
r be
例:电路如图,β=40,计算Q、Au、Ri、Ro 。 (UBE=0) ○ 4K +12V 解:(1)确定Q
U CC 12 0.04m A IB 300 Rb I C I B 40 40 1.6mA
第三节
•
•
•
微变等效电路法
晶体管的微变等效电路
共射放大电路的微变等效电路
放大器的性能分析
一、晶体管的微变等效电路
1. 微变等效电路: 将三极管在小范围内等效为线性元件的电路。 2.三极管微变等效电路 输入回路:Q点附近近似看成直线。
U BE IB (μA) 恒量 r be IB 三极管b,e之间等效为一个电阻rbe。 Q △I B
RB
rbe
ic iO β ib
RC RL
uO
U i I b rbe rO r 3. 输出电阻 r i o ' // U I ( // ) R R RC b 0 - L L R R C L U I O O RO ro 可在输入电压为零,负载开路的 ' I b R L 条件下求得。 R R
26mV r be 300 (1 ) I EQ (mA)
△UBE
UBE (V)
输出回路:
Q点附近可看成平行于X轴
的直线,则
IC (mA)
Ic Ib --受控电流源
三极管c,e之间等效为受控电流源。 ib B C B E E rbe
ic
UCE (V)
β ib
C
电工电子技术10微变等效电路法
拓展微变等效电路法在新兴领域的应用
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1
微变等效电路法的应用范围
2
3
微变等效电路法广泛应用于交流电路的分析和计算中。
它可以用于分析电源、电阻、电容、电感等元件构成的交流电路。
通过微变等效电路法,可以简化复杂电路的计算过程,提高电路分析的效率。
02
微变等效电路的建立方法
在微变等效电路中,电阻器可以表示为单一的电阻元件。
电阻器
电容器在微变等效电路中通常表示为阻抗元件,其阻抗值由电容值和频率决定。
在控制系统设计中的应用
模拟控制器设计
02
模拟控制器设计中,微变等效电路法可以简化控制器的复杂度,提高控制器的稳定性和性能。
数字控制器设计
03
数字控制器设计中,微变等效电路法可以为数字控制算法提供参考模型,提高控制算法的效率和准确性。
05
微变等效电路法的发展趋势和挑战
研究复杂电路的微变等效电路模型,提高模型精度和普适性,为实际应用提供支持。
总结词
随着电子技术的不断发展,复杂电路的微变等效电路建模研究变得越来越重要。目前,针对复杂电路的微变等效电路建模主要集中在如何提高模型的精度和普适性,以及如何降低模型的复杂度,使得模型能够更好地应用于实际工程中。未来的研究将更加注重对复杂电路的深入理解和分析,以建立更加精确和普适的微变等效电路模型。
02
微变等效电路的建立
根据电路元件的特性,用微变量表示原电路中的电压、电流,建立微变等效电路。
叠加定理的概念
叠加定理在微变等效电路中的应用
叠加定理的分析步骤
利用叠加定理进行微变等效电路分析
实例:RLC串联电路的微变等效分析
将RLC串联电路中的电阻、电感、电容用微变等效电路表示,建立微变等效电路。
微变等效电路分析方法课件
微变等效电路的构建
微变等效电路的构建是微变等效电路分析的关键步骤,它 需要根据实际电路的特性,选择适当的元件和参数,构建 出能够反映实际电路行为的等效电路。
微变等效电路的构建需要考虑元件的线性与非线性特性、 频率响应、温度影响等因素,以确保等效电路的精度和可 靠性。
生物医学工程
微变等效电路分析方法在生物医 学工程中用于研究生物电信号和
生理系统的特性。
航天工程
在航天工程中,微变等效电路分 析方法用于研究航天器的电磁环
境和电磁干扰问题。
汽车工程
在汽车工程中,微变等效电路分 析方法用于研究汽车电气系统和
电磁干扰问题。
CHAPTER 04
微变等效电路分析方法的优势与局 限性
微变等效电路分析方法的应用
在电子工程中的应用
电路设计
微变等效电路分析方法在 电子工程中广泛应用于电 路设计,如放大器、滤波 器、振荡器等。
元件参数提取
通过微变等效电路分析方 法,可以提取电子元件的 参数,如二极管、晶体管 、电容、电感等。
系统稳定性分析
利用微变等效电路分析方 法,可以分析电子系统的 稳定性,预测系统在不同 工作条件下的性能表现。
微变等效电路的求解方法
微变等效电路的求解方法包括解析法和数值法两大类。解析法是通过数学公式推 导求解等效电路参数的方法,而数值法则是通过迭代计算求解等效电路参数的方 法。
解析法适用于简单电路的分析,而数值法适用于复杂电路的分析。在实际应用中 ,可以根据需要选择适当的求解方法。
CHAPTER 03
可以考虑与其他电路分析方法结合使用, 形成优势互补,提高分析能力。
微变等效电路分析方法
电源电路是电子设备中的重要组成部分,通过微变等效电路分析方法,可以简化电路模型,提高分析效率。
详细描述
在电子设备中,电源电路负责提供稳定的直流电压或电流。由于电源电路通常包含电阻、电容、电感等元件,其 分析较为复杂。通过微变等效电路分析方法,可以将电源电路简化为一个等效模型,从而快速准确地计算出电路 的性能参数。
局限性
复杂度高
对于复杂电路,微变等效电路可能变得非常复杂,需要花费大量时 间和精力进行建模和计算。
近似性限制
该方法假设电路元件的特性在小信号下变化,对于大信号或非线性 电路,其预测精度可能会受到影响。
实际应用限制
由于该方法主要关注元件的动态特性,对于实际应用中需要考虑的其 他因素(如温度、噪声等)考虑不足。
利用微变等效电路分析方 法,可以对电子设备的性 能进行评估,如频率响应、 噪声系数等。
故障诊断
通过分析电子设备在不同 工作状态下的微变等效电 路,可以诊断设备是否存 在故障。
在电力网络中的应用
电力传输
微变等效电路分析方法可用于分析电力网络中的电压和电流分布, 优化电力传输。
故障定位
通过分析电力网络中的微变等效电路,可以快速定位故障点,提 高故障排除效率。
02
通过合理的构建微变等效电路,可以有效地简化电 路分析过程,提高分析效率。
03
构建微变等效电路是微变等效电路分析方法的关键 步骤。
03
微变等效电路分析方法的应 用
在电子设备中的应用
01
02
03
电路元件识别
通过微变等效电路分析方 法,可以识别电子设备中 的电路元件,如电阻、电 容、电感等。
性能评估
特点
适用于分析电路中的微小变化,能够 快速准确地得出电路的性能参数,适 用于各种类型的电路分析。
《微变等效电路》课件
单口网络的等效变换方法
通过串并联关系、电压电流关系、互易定理等,将复杂的单口网络化简为简单的等效电路。
含受控源电路的等效变换
要点一
受控源的概念
受控源是指在电路中,其电压或电方法
利用虚短、虚断的概念,将受控源转化为独立源的形式, 再进行等效变换。
电容元件
定义
电容元件是表示电场储能 的元件,其值由电极间距 离和电极面积决定。
特性
电容元件在交流电路中具 有容抗作用,其容抗值与 频率成反比,在直流电路 中容抗为无穷大。
应用
电容元件广泛应用于耦合 器、滤波器、调谐器等电 子设备中,用于控制电压 的幅度和频率。
电阻元件
定义
电阻元件是表示导体对电流阻碍 作用的元件,其值由导体的长度
戴维南定理和诺顿定理是两种常用的电路分析定理,它们可以将复杂电路等效为简单电路,从而简化分析过程。
详细描述
戴维南定理和诺顿定理都是用于简化电路分析的定理,它们可以将一个复杂电路等效为一个简单电路,从而方便 求解未知量。戴维南定理将一个有源二端网络等效为一个电压源和一个电阻的串联,而诺顿定理则将其等效为一 个电流源和一个电阻的并联。通过应用这些定理,可以大大简化复杂电路的分析过程。
LC振荡回路分析
总结词
LC振荡回路是一种常见的振荡电路,通过对 其微变等效电路的分析,可以深入理解振荡 回路的工作原理和特性。
详细描述
在LC振荡回路的微变等效电路中,电感和电 容被线性化,形成一个简单的RC振荡回路 。通过分析LC振荡回路的微变等效电路,可 以了解振荡频率、阻尼比等参数对振荡特性 的影响。
总结词
RL电路是另一种微变等效电路的实例, 其由一个电阻和一个电感串联而成。通 过对RL电路的微变等效电路进行分析, 可以进一步理解电感在交流电路中的作 用。
mos管微变等效电路
mos管微变等效电路
微变等效电路是对于三相变压器进行等效化简的电路模型。
它是
将三相变压器抽象为一个简化的电路,以便对其进行分析和计算。
在微变等效电路中,主要包含以下几个部分:
1. 高、中、低压侧的电压源和电阻:代表变压器的高、中、低
压侧的电压和内阻。
2. 互阻抗:代表变压器的电感和互感,它们是变压器的主要特
性之一。
3. 空载电流和短路阻抗:用于描述变压器在无负载和短路情况
下的电流和阻抗。
4. 换接电阻:用于模拟变压器的有功损耗,即铜损和铁损。
通过微变等效电路,可以方便地分析和计算变压器在不同负载条
件下的电压、电流和功率等参数,从而指导实际应用中的设计和运行。
微变等效电路是对三相变压器进行简化和抽象的电路模型,有助
于对变压器进行电气特性分析和计算。
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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