模拟电子技术-放大电路分析-小信号模型分析法

4.4.1 温度对静态工作点的影响
动画演示静态工作点
温度升高使IC增加 动画演示温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路
（1）稳定工作点原理
目标：温度变化时，使 IC维持恒定。
如果温度变化时，b点电 位能基本不变，则可实现静
态工作点的稳定。
稳定原理：
(a) 原理电路
（2）放大电路指标分析 ④输出电阻
求输出电阻的等效电路
• 网络内独立源置零 • 负载开路 • 输出端口加测试电压
ib (r b eR s ) (ib ic)R e 0 v t ( ic β ib ) r c e ( ic ib ) R e 0 其中 R sR s//R b1 //R b2
则 Ro v ict rc(e1rbe βR R s e Re)
不再先求IBQ
（2）放大电路指标分析 ②电压增益
<A>画小信益
<B>确定模型参数
已知，求rbe
rbe20 0(1)I2EQ 6((m mV )A )
<C>增益
输出回路： v oβib(R c//R L) 输入回路： v i ib r b e ie R e ib r b e ib ( 1 β ) R e 电压增益： A v v v o i i b [r β b i e b ( (1 R c/β R ) /R L e )] r b β e (R (1 c /β R /)L R )e
(b) 直流通路
T IC IE VE、VB不变 VBE IB
IC
（反馈控制）
动画演示
1. 基极分压式射极偏置电路
（1）稳定工作点原理
b点电位基本不变的条件：
I1 >>IBQ ，VBQ >>VBEQ
此时，VBQ Rb1Rb2Rb2VCC VBQ与温度无关
一般取 I1 =(5~10)IBQ ， VBQ =3~5V
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。
4. 小信号模型分析法的分析步骤
1、遵循“先静态后动态”的原则，静态分析时应利用直流 通路，动态分析时应利用交流通路或交流等效电路。只有在 静态工作点合适的情况下，动态分析才有意义。静态IE的值 用来求rbe。
R e2
–
RL vo
+
Ce –
b ib
ic c
βib
e
vo
ie
1
Av
(Rc//RL) rbe(1)Re 1
R i R b /R 1 b //r 2 b / ( e 1 ) R e1
2. 含有双电源的射极偏置电路
（1）阻容耦合
静态工作点
IBQ
R b I B V Q B E ( R e Q 1 R e ) I 2 E Q ( V E ) E 0
（可作为公式用）
（2）放大电路指标分析 ③输入电阻
v iib[rb e(1β)R e]
ii ib iRb
vi
vi vi
rbe(1)Re Rb1 Rb2
则输入电阻
Ri viii
1
1
11
rbe(1β)Re Rb1 Rb2
R b|1 R |b|2 [|r b e(1 β )R e ]
放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻
EQ
I BQ
I CQ
V CE V Q C C IC(Q R cR e)
动态：
ib
ic
vi
i
vo
电压增益： 输入电阻： 输出电阻：
AV
(Rc //RL)
rbe
Ri
vi ii
Rb //rbe
Ro = Rc
AV
(Rc//RL) rbe(1)Re
R i R b /R 1 / b /2 r b / ( e 1 ) R e
4.5 共集电极放大电路和 共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路 4.5.2 共基极放大电路 4.5.3 放大电路三种组态的比较
2、画出放大电路的交流等效电路，并求出rbe。
3、根据要求求解动态参数Av，Ri，Ro。
练习：画出下图所示电路的小信号模型。
练习：画出下图所示电路的小信号模型。
4.4 放大电路静态工作点 的稳定问题
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1. 基极分压式射极偏置电路 2. 含有双电源的射极偏置电路 3. 含有恒流源的射极偏置电路
Ro Rc
# 射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性， 又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？
改进1
ib b
ic c
βib
vi
e
vo
ib
AV
(Rc //RL)
rbe
Ri
vi ii
Rb //rbe
改进2
+V C C
R b1
Rc
+ +
T +C2 +
vi
C1 v i R b2
R e1
1. 基极分压式射极偏置电路
（2）放大电路指标分析
①静态工作点
VBQ Rb1Rb2Rb2VCC
ICQIEQVBQRV e BEQ
V C E V C Q I C C R c Q I E R e Q V C I C C ( R c Q R e )
I BQ
I CQ β
V B Q V E,I Q E,I Q C Q V C,E IB Q Q
输出电阻 RoRc//Ro
当 Ro Rc 时， Ro Rc （ 一般 Rorce Rc ）
(3) 固定偏流电路与射极偏置电路的比较
固定偏流放大电路
静态：
IB
Q
VCCVB Rb
EQ
IC QβIBQ
VCE Q VCC ICR Qc
射极偏置放大电路
VBQ Rb1Rb2Rb2VCC
IC
QIEQVB
VB Re
共射极放大电路4,3,9作业图
3. 小信号模型分析法的适用范围(小结）
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，
ICQIBQ
IEQ ICQ V C E V C Q ( C V E ) E I C R c Q I E ( R Q e 1 R e ) 2
2. 含有双电源的射极偏置电路 （2）直接耦合
考虑RL对静 态工作点的
影响
3. 含有恒流源的射极偏置电路
静态工作点由恒流源提供 分析该电路的Q点及 Av 、R i 、R o