模电03(小信号模型分析法)
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(2)当Rb=100k时,放大电路的Q点。此时BJT 工作在哪个区域?(忽略BJT的饱和压降)
解:(1)
IBQ
VCC VBE Rb
12V 300k
40μA
共射极放大电路
ICQ βIBQ 80 40μA 3.2mA VCEQ VCC Rc ICQ 12V 2k 3.2mA 5.6V
1. BJT的H参数及小信号模型
• 模型的简化 BJT在共射极连接时,其 H参数的数量级一般为
h
e
hie hfe
hre hoe
103 102
103 ~ 104
105
S
hre和hoe都很小,常 忽略它们的影响。
简化后的模型:
用rbe表示hie ,
用β表示hfe 。
注意:
rbe
200
VCEQ VCC ICQ Rc 12 2mA 4k 4V IBQ
T
VCC ICQቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
阻容耦合共射放大电路 直流通路
(2)
rbe
200
(1
)
26(mV) IEQ (mA)
200 (1 ) 26(mV)
I CQ (m A)
863
AV
Vo Vi
(Rc // rbe
RL )
115.87
输出特性曲线如下:
iB=f(vBE) vCE=const iC=f(vCE) iB=const 可以写成: vBE f1(iB , vCE )
iC f2 (iB , vCE ) BJT双口网络
在小信号情况下,对上两式取全微分得
dvBE
vBE iB
VCEQ
diB
vBE vCE
IBQ dvCE
diC
建立小信号模型的意义
非线性器件做线性化处理,简化分 析和设计。
建立小信号模型的思路
如果输入信号:很小,频率较低, 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:可以把三极管组成的电路 当作线性电路来处理。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数的引出 对于BJT双口网络,已知输入
5、掌握放大电路频率响应的分析方法。 *
4.3 放大电路的分析方法
4.3.1 图解分析法(静态动态分析均可)
4.3.2 小信号模型分析法(仅动态分析)
1. BJT的H参数及小信号模型 2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 3. 小信号模型分析法的适用范围
4.3.2 小信号模型分析法
1. BJT的H参数及小信号模型
Re -
Ii
+
Vi
-
Rb1
Ib
b
c
+
rbe
Rb2
e
Ib
Rc RL Vo
Re
-
2. 放大电路如图所示。试求:(1)Q点;(2)
Ri 、Ro 。 已知=50。
AV
Vo Vi
、
AVS
Vo Vs
、
解:(1)
IBQ
VCC VBE Rb
VCC Rb
12V 300k
40A
ICQ β IBQ 50 40A 2mA RB RC
VB B
VBEQ Rb
ICQ β IBQ
VCEQ
(VCC
VCEQ Rc
ICQ )RL
共射极放大电路
一般硅管VBEQ=0.7V,锗管VBEQ=0.2V, 已知。
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 (2)画小信号等效电路
H参数小信号等效电路
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 (P101~185)
基本要求: (了解、理解、掌握)
1、了解BJT的放大原理及输入输出的特性曲线(上学 期);
2、掌握BJT放大电路的三种组态的组成、工作原理及 特点;
3、掌握静态、动态性能指标的分析计算(包括图解分 析法和小信号模型分析法);
4、掌握多级放大电路的分析计算;
(1
)
26(mV) I E Q ( mA )
再次强调, rbe是动态电阻(交流电阻),只能进行动 态分析,计算动态指标,不能用来进行静态分析。
公式适用范围:常温且0.1mA<IEQ<5mA时
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 (1)利用直流通路求Q点
IBQ
1. BJT的H参数及小信号模型 • H参数小信号模型
受控电流源hfeib :
反映了BJT的基极电流对 集电极电流的控制作用(虚 拟电流源)。电流源的流向 由ib的流向决定。
受控电压源hrevce: 反映了BJT输出回路电
压对输入回路的影响,其极
性与vbe相反。
• H参数都是小信号参数,即微 变参数或交流参数。 所以只适合对交流信号的分析。 • H参数与工作点有关,在放大 区基本不变。
(3)求放大电路动态指标 电压增益
根据
vi ib (Rb rbe )
ic β ib
vo ic (Rc // RL )
H参数小信号等效电路
则电压增益为
Av
vo vi
ic ( Rc // RL ) ib ( Rb rbe )
β ib ( Rc // RL ) β ( Rc // RL )
且适用于频率较高时的分析。
缺点: 在BJT与放大电路的小信号等效电路中,电压、电流等
电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的,不能用 来分析计算静态工作点。
例题
1. 电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。
解:
Cb1 ++ vi -
Rb1 b Rb2
-VCC
Rc Cb2
c+
+
e
RL vo
表示。
四个参数量纲各不相同,故称为混合参数(H参数)。
除了混合参数,还有Z参数(开路阻抗参数),Y参数(短 路导纳参数)等网络参数模型。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数小信号模型
根据
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
可得小信号模型
BJT双口网络
BJT的H参数模型
iC iB
VCEQ
diB
iC vCE
IBQ dvCE
(Q点附近)
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce 从而,此公式仅对 ic= hfeib+ hoevce 交流小信号有效。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数的引出
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
ICM
VCC Rc
12V 2k
6mA
此时,Q(120uA,6mA,0V), 由于 IBQ ICM ,所以BJT工作在饱和区。
作业 P188 4.3.11
Ri Rb // rbe rbe 863
Ro Rc 4k
AVS
Ri Ri Rs
AV
863 (115.87) 863 500
73.36
3.放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80,
Rb=300k , Rc=2k, VCC= +12V,求: (1)放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?
h ie
vBE iB
VCEQ
输出端交流短路时的输入电阻,常用rbe表示;
h fe
iC iB
VCEQ
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流 放大系数,常用β表示;
h re
vBE vCE
h oe
iC vCE
IBQ IBQ
输入端交流开路时的反向电压传输比,常用 μre表示;
输入端交流开路时的输出电导,常用1/rce
静态工作点为Q(40A,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。
(2)当Rb=100k时,
IBQ
VCC Rb
12V 100k
120μA
ICQ IBQ 80120μA 9.6mA
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 9.6mA 7.2V VCE不可能为负值,
其最小值也只能为0,即IC的最大电流为:
ib ( Rb rbe )
Rb rbe
4.3.2 小信号模型分析法
3. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小,BJT工作在其V-I特性曲线
的线性范围(即放大区)内。 H参数的值是在静态工作点上求得的。所以,放大电路的
动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。
优点: 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便,
解:(1)
IBQ
VCC VBE Rb
12V 300k
40μA
共射极放大电路
ICQ βIBQ 80 40μA 3.2mA VCEQ VCC Rc ICQ 12V 2k 3.2mA 5.6V
1. BJT的H参数及小信号模型
• 模型的简化 BJT在共射极连接时,其 H参数的数量级一般为
h
e
hie hfe
hre hoe
103 102
103 ~ 104
105
S
hre和hoe都很小,常 忽略它们的影响。
简化后的模型:
用rbe表示hie ,
用β表示hfe 。
注意:
rbe
200
VCEQ VCC ICQ Rc 12 2mA 4k 4V IBQ
T
VCC ICQቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
阻容耦合共射放大电路 直流通路
(2)
rbe
200
(1
)
26(mV) IEQ (mA)
200 (1 ) 26(mV)
I CQ (m A)
863
AV
Vo Vi
(Rc // rbe
RL )
115.87
输出特性曲线如下:
iB=f(vBE) vCE=const iC=f(vCE) iB=const 可以写成: vBE f1(iB , vCE )
iC f2 (iB , vCE ) BJT双口网络
在小信号情况下,对上两式取全微分得
dvBE
vBE iB
VCEQ
diB
vBE vCE
IBQ dvCE
diC
建立小信号模型的意义
非线性器件做线性化处理,简化分 析和设计。
建立小信号模型的思路
如果输入信号:很小,频率较低, 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:可以把三极管组成的电路 当作线性电路来处理。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数的引出 对于BJT双口网络,已知输入
5、掌握放大电路频率响应的分析方法。 *
4.3 放大电路的分析方法
4.3.1 图解分析法(静态动态分析均可)
4.3.2 小信号模型分析法(仅动态分析)
1. BJT的H参数及小信号模型 2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 3. 小信号模型分析法的适用范围
4.3.2 小信号模型分析法
1. BJT的H参数及小信号模型
Re -
Ii
+
Vi
-
Rb1
Ib
b
c
+
rbe
Rb2
e
Ib
Rc RL Vo
Re
-
2. 放大电路如图所示。试求:(1)Q点;(2)
Ri 、Ro 。 已知=50。
AV
Vo Vi
、
AVS
Vo Vs
、
解:(1)
IBQ
VCC VBE Rb
VCC Rb
12V 300k
40A
ICQ β IBQ 50 40A 2mA RB RC
VB B
VBEQ Rb
ICQ β IBQ
VCEQ
(VCC
VCEQ Rc
ICQ )RL
共射极放大电路
一般硅管VBEQ=0.7V,锗管VBEQ=0.2V, 已知。
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 (2)画小信号等效电路
H参数小信号等效电路
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 (P101~185)
基本要求: (了解、理解、掌握)
1、了解BJT的放大原理及输入输出的特性曲线(上学 期);
2、掌握BJT放大电路的三种组态的组成、工作原理及 特点;
3、掌握静态、动态性能指标的分析计算(包括图解分 析法和小信号模型分析法);
4、掌握多级放大电路的分析计算;
(1
)
26(mV) I E Q ( mA )
再次强调, rbe是动态电阻(交流电阻),只能进行动 态分析,计算动态指标,不能用来进行静态分析。
公式适用范围:常温且0.1mA<IEQ<5mA时
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 (1)利用直流通路求Q点
IBQ
1. BJT的H参数及小信号模型 • H参数小信号模型
受控电流源hfeib :
反映了BJT的基极电流对 集电极电流的控制作用(虚 拟电流源)。电流源的流向 由ib的流向决定。
受控电压源hrevce: 反映了BJT输出回路电
压对输入回路的影响,其极
性与vbe相反。
• H参数都是小信号参数,即微 变参数或交流参数。 所以只适合对交流信号的分析。 • H参数与工作点有关,在放大 区基本不变。
(3)求放大电路动态指标 电压增益
根据
vi ib (Rb rbe )
ic β ib
vo ic (Rc // RL )
H参数小信号等效电路
则电压增益为
Av
vo vi
ic ( Rc // RL ) ib ( Rb rbe )
β ib ( Rc // RL ) β ( Rc // RL )
且适用于频率较高时的分析。
缺点: 在BJT与放大电路的小信号等效电路中,电压、电流等
电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的,不能用 来分析计算静态工作点。
例题
1. 电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。
解:
Cb1 ++ vi -
Rb1 b Rb2
-VCC
Rc Cb2
c+
+
e
RL vo
表示。
四个参数量纲各不相同,故称为混合参数(H参数)。
除了混合参数,还有Z参数(开路阻抗参数),Y参数(短 路导纳参数)等网络参数模型。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数小信号模型
根据
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
可得小信号模型
BJT双口网络
BJT的H参数模型
iC iB
VCEQ
diB
iC vCE
IBQ dvCE
(Q点附近)
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce 从而,此公式仅对 ic= hfeib+ hoevce 交流小信号有效。
1. BJT的H参数及小信号模型
• H参数的引出
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
ICM
VCC Rc
12V 2k
6mA
此时,Q(120uA,6mA,0V), 由于 IBQ ICM ,所以BJT工作在饱和区。
作业 P188 4.3.11
Ri Rb // rbe rbe 863
Ro Rc 4k
AVS
Ri Ri Rs
AV
863 (115.87) 863 500
73.36
3.放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80,
Rb=300k , Rc=2k, VCC= +12V,求: (1)放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?
h ie
vBE iB
VCEQ
输出端交流短路时的输入电阻,常用rbe表示;
h fe
iC iB
VCEQ
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流 放大系数,常用β表示;
h re
vBE vCE
h oe
iC vCE
IBQ IBQ
输入端交流开路时的反向电压传输比,常用 μre表示;
输入端交流开路时的输出电导,常用1/rce
静态工作点为Q(40A,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。
(2)当Rb=100k时,
IBQ
VCC Rb
12V 100k
120μA
ICQ IBQ 80120μA 9.6mA
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 9.6mA 7.2V VCE不可能为负值,
其最小值也只能为0,即IC的最大电流为:
ib ( Rb rbe )
Rb rbe
4.3.2 小信号模型分析法
3. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小,BJT工作在其V-I特性曲线
的线性范围(即放大区)内。 H参数的值是在静态工作点上求得的。所以,放大电路的
动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。
优点: 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便,