《模擬電子線路》全套PPT課件

《模擬電子線路》全套PPT課件,模擬電子線路,模擬,電子線路,全套,PPT,課件 圖圖216216共射極放大電路共射極放大電路24 24 放大器的組成及其性能指標(biāo)放大器的組成及其性能指標(biāo)R RC CV VR RB B(U UCCCC)U UCCCCU Uo oC C2 2R RL LUCC：直流電源直流電源RB：基極偏置電阻基極偏置電阻RC：集電極偏置電阻集電極偏置電阻RL：負(fù)載電阻負(fù)載電阻US、RS：正弦信號(hào)源正弦信號(hào)源電壓及內(nèi)阻電壓及內(nèi)阻U Us sR Rs sU Ui iC C1 11（1 1）直流偏置使放大器工作在放大區(qū)。）直流偏置使放大器工作在放大區(qū)。（2 2）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)后，就要疊加）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)后，就要疊加需要放大的交流小信號(hào)需要放大的交流小信號(hào)U US S,為了保證電路的靜態(tài)為了保證電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定，需要選擇合理的信號(hào)連接方式。該工作點(diǎn)穩(wěn)定，需要選擇合理的信號(hào)連接方式。該圖采用圖采用阻容耦合連接方式阻容耦合連接方式。R RC CU Uo oU Us sV VR Rs sU Ui iC C1 1R RB B(U UCCCC)C C2 2R RL LU UCCCC2（3 3）選擇合適的電容）選擇合適的電容C1、C2使其電容阻抗對(duì)交流使其電容阻抗對(duì)交流信號(hào)近似短路，這樣交流信號(hào)可以幾乎毫無損耗地信號(hào)近似短路，這樣交流信號(hào)可以幾乎毫無損耗地送入輸入端。而電容對(duì)直流信號(hào)而言，又近似開路，送入輸入端。而電容對(duì)直流信號(hào)而言，又近似開路，因此交流信號(hào)的加入因此交流信號(hào)的加入不會(huì)影響直流工作點(diǎn)不會(huì)影響直流工作點(diǎn)。R RC CU Uo oU Us sV VR Rs sU Ui iC C1 1R RB B(U UCCCC)C C2 2R RL LU UCCCC3 241 241 基本放大器的組成原則基本放大器的組成原則(1)(1)必須將晶體管偏置在放大狀態(tài)，并且要必須將晶體管偏置在放大狀態(tài)，并且要設(shè)置合適的工作點(diǎn)。設(shè)置合適的工作點(diǎn)。(2)(2)輸入信號(hào)加在基極入信號(hào)加在基極發(fā)射極回路。射極回路。(3)(3)必須設(shè)置合理的信號(hào)通路。必須設(shè)置合理的信號(hào)通路。只有一個(gè)放大管的放大器為基本放大器，只有一個(gè)放大管的放大器為基本放大器，共有三種組態(tài)，最常用的電路要求為：共有三種組態(tài)，最常用的電路要求為：4 242 242 直流通路和交流通路直流通路和交流通路（當(dāng)放大器沒有送入交流信號(hào)時(shí)，即（當(dāng)放大器沒有送入交流信號(hào)時(shí)，即ui=0時(shí)）時(shí)）分析對(duì)象：直流成份分析對(duì)象：直流成份直流通路（偏置電路）直流通路（偏置電路）直流（靜態(tài)）工作點(diǎn)分析：直流（靜態(tài)）工作點(diǎn)分析：交流（動(dòng)態(tài)）性能分析交流（動(dòng)態(tài)）性能分析 ：（加入交流信號(hào)，電路進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)）（加入交流信號(hào)，電路進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)）分析對(duì)象：交流成分分析對(duì)象：交流成分交流通路交流通路5（1 1）畫直流通路的原則：）畫直流通路的原則：C C開路開路L L短路短路（2 2）畫交流通路的原則：）畫交流通路的原則：C C短路短路直流電源對(duì)地短路（恒壓源處理）直流電源對(duì)地短路（恒壓源處理）L L開路開路6R RC CU Uo oU Us sV VR Rs sU Ui iC C1 1R RB B(U UCCCC)C C2 2R RL LU UCCCC 圖圖216 216 共射極放大電路共射極放大電路7圖圖217217共射放大器的交、直流通路共射放大器的交、直流通路R RB BU UCCCCR RC C (a)(a)直流通路直流通路(b)(b)交流通路交流通路R RC CU Uo oU Us sR Rs sR RB BR RL LI Ii iI Io o習(xí)慣用有效值習(xí)慣用有效值8放大狀態(tài)下的直流偏置電路放大狀態(tài)下的直流偏置電路電路形式簡單電路形式簡單 偏置下的工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更偏置下的工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更換管子時(shí)，應(yīng)力求保持穩(wěn)定，應(yīng)始終保換管子時(shí)，應(yīng)力求保持穩(wěn)定，應(yīng)始終保持在放大區(qū)。持在放大區(qū)。對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小 9 一、固定偏流電路一、固定偏流電路圖圖213213固定偏流電路固定偏流電路RBUCCRC單電源供電。單電源供電。UEE=0，UBB由由UCC提供提供 只只要要合合理理選選擇擇RB，RC的的阻阻值值，晶晶體體管管將將處處于于放大狀態(tài)。放大狀態(tài)。10圖圖213213固定偏流電路固定偏流電路RBUCCRC缺缺點(diǎn)點(diǎn)：工工作作點(diǎn)點(diǎn)穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差；（I IBQBQ固固定定，當(dāng)當(dāng)、I ICBOCBO等等變變化化I ICQCQ、U UCEQCEQ的的變變化化工工作作點(diǎn)點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生生較較大大的的漂移漂移使管子進(jìn)入飽和或截止區(qū)）使管子進(jìn)入飽和或截止區(qū)）優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單。優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡單。11二、電流負(fù)反饋型偏置電路二、電流負(fù)反饋型偏置電路 圖圖214 214 電流負(fù)反饋型偏置電路電流負(fù)反饋型偏置電路RBUCCRCRE在固定偏置電路的發(fā)射極加一個(gè)在固定偏置電路的發(fā)射極加一個(gè)RE電阻電阻 12若若 ICQIEQ UEQ(=IEQRE)ICQ IBQ UBEQ(=UBQ-UEQ)RBUCCRCRE負(fù)反饋機(jī)制負(fù)反饋機(jī)制工作點(diǎn)計(jì)算式：工作點(diǎn)計(jì)算式：13三、分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路三、分壓式直流電流負(fù)反饋偏置電路(a)電路電路RB1UCCRCRERB2圖圖215分壓式偏置電路分壓式偏置電路在電流負(fù)反饋型偏置電在電流負(fù)反饋型偏置電路的基極加一個(gè)偏置電路的基極加一個(gè)偏置電阻阻R RB B2 2。14 為為確確保保UB固固定定，應(yīng)應(yīng)滿滿足足流流過過RB1、RB2的的電電流流I I1 1IIBQBQ，這這就就要要求求RB1、RB2的的取取值值愈愈小小愈好。愈好。但但是是RB1、RB2過過小小，將將增增大大電電源源UCC的的無謂損耗，因此要二者兼顧。通常選取無謂損耗，因此要二者兼顧。通常選取15分析：電路的基極與地之間用戴維南定理等效分析：電路的基極與地之間用戴維南定理等效 (a)電路電路RB1UCCRCRERB2圖圖215 分壓式偏置電路分壓式偏置電路RB2UCC基極基極地地RB1RBUBB基極基極地地16其中其中 RB=RB1RB2(b)(b)用戴維南定理等效后的電路用戴維南定理等效后的電路UCCRCRERBICQUBBIBQ工作點(diǎn)計(jì)算：工作點(diǎn)計(jì)算：17例例3 3 電路如圖電路如圖215(a)215(a)所示。已知所示。已知=100,UCC=12V,RB1=39k,RB2=25k,RC=RE=2k，試計(jì)試計(jì)算工作點(diǎn)算工作點(diǎn)ICQ和和UCEQ。(a)電路電路RB1UCCRCRERB218 解：解：(a)電路電路RB1UCCRCRERB2=100,UCC=12V,RB1=39k,RB2=25k,RC=RE=2k19若按估算法直接求若按估算法直接求I ICQCQ，則：則：(a)電路電路RB1UCCRCRERB220若若增增加加，工工作作點(diǎn)點(diǎn)是是 否否 發(fā)發(fā) 生生 改改 變變？設(shè)設(shè)=150=150。(a)電路電路RB1UCCRCRERB221 243 放大器的主要性能指標(biāo)放大器的主要性能指標(biāo)圖圖218 放大器等效為有源二端口網(wǎng)絡(luò)的框圖放大器等效為有源二端口網(wǎng)絡(luò)的框圖放大的基本概念放大的基本概念幅度增大（放大）幅度增大（放大）頻譜不變（波形）頻譜不變（波形）22UsAuoUiRLRsUiRiRoUoIsAisIiRLRsRiRoIoIiAroIiRLRiRoUoIsIiRoAgsUiRLRiRoIoUsRsUi 圖圖219 放大器二端口網(wǎng)絡(luò)模型放大器二端口網(wǎng)絡(luò)模型(a)電壓放大器電壓放大器(b)電流放大器電流放大器(c)互導(dǎo)放大器互導(dǎo)放大器(d)互阻放大器互阻放大器23 一、放大倍數(shù)一、放大倍數(shù)A電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù) 互阻放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù)其其中中，Au和和Ai為為無無量量綱綱的的數(shù)數(shù)值值，而而Ag的的單單位位為為西西門門子子(S)，Ar的的單單位位為為歐歐姆姆()。有有時(shí)時(shí)為為了了方方便便，Au和和Ai可取分貝可取分貝(dB)為單位，即為單位，即24二、輸入電阻二、輸入電阻 Ri三、輸出電阻三、輸出電阻Ro25 非線性失真非線性失真(nonlinear harmonic distortionnonlinear harmonic distortion):):當(dāng)輸當(dāng)輸入某一頻率的正弦信號(hào)時(shí)，其輸出波形中除基波入某一頻率的正弦信號(hào)時(shí)，其輸出波形中除基波I1m成分之成分之外，還包含有一定數(shù)量的諧波外，還包含有一定數(shù)量的諧波In,n=2,3,，該失真為非線，該失真為非線性失真。它是由于放大電路中的非線性器件引起。性失真。它是由于放大電路中的非線性器件引起。四、非線性失真系數(shù)四、非線性失真系數(shù)THD 由于小信號(hào)非線性失真很小，一般只在大信號(hào)工由于小信號(hào)非線性失真很小，一般只在大信號(hào)工作時(shí)才考慮作時(shí)才考慮THD指標(biāo)。普通功放指標(biāo)。普通功放THD在在（110%），高保真功放在高保真功放在1%之內(nèi)。之內(nèi)。非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)THD26 五、線性失真五、線性失真放大器對(duì)輸入信號(hào)中的不同頻率分量具有不放大器對(duì)輸入信號(hào)中的不同頻率分量具有不同的放大倍數(shù)和附加相移，輸出波形相對(duì)輸入波形同的放大倍數(shù)和附加相移，輸出波形相對(duì)輸入波形產(chǎn)生畸變，稱為放大器的產(chǎn)生畸變，稱為放大器的線性失真線性失真或或頻率失真頻率失真。這。這是由于放大電路中含有線性電抗元件引起。是由于放大電路中含有線性電抗元件引起。兩種失真的區(qū)別兩種失真的區(qū)別 線性失真僅使信號(hào)中各頻率分量的幅度和相線性失真僅使信號(hào)中各頻率分量的幅度和相位發(fā)生相對(duì)變化，但不會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量；而位發(fā)生相對(duì)變化，但不會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量；而非線性失真則是產(chǎn)生了新的頻率分量所致。非線性失真則是產(chǎn)生了新的頻率分量所致。27放大器的分析方法主要有兩種：放大器的分析方法主要有兩種：圖解法：圖解法：在晶體管特性曲線上通過作圖確定工作在晶體管特性曲線上通過作圖確定工作點(diǎn)及其在信號(hào)作用下的相對(duì)變化量。（輔助方法）點(diǎn)及其在信號(hào)作用下的相對(duì)變化量。（輔助方法）特點(diǎn)：特點(diǎn)：形象、直觀，對(duì)理解放大原理、波形關(guān)系形象、直觀，對(duì)理解放大原理、波形關(guān)系及非線性失真有幫助，但對(duì)于小信號(hào)放大器，用及非線性失真有幫助，但對(duì)于小信號(hào)放大器，用圖解法難以準(zhǔn)確地進(jìn)行定量分析。圖解法難以準(zhǔn)確地進(jìn)行定量分析。等效電路法等效電路法：利用器件模型進(jìn)行電路分析的方法。：利用器件模型進(jìn)行電路分析的方法。（主要方法）（主要方法）特點(diǎn)：特點(diǎn)：運(yùn)算簡便，結(jié)果誤差小。運(yùn)算簡便，結(jié)果誤差小。25 25 放大器圖解分析法放大器圖解分析法28 251251直流圖解分析直流圖解分析 直流圖解分析是在晶體管特性曲線上，用作直流圖解分析是在晶體管特性曲線上，用作圖的方法確定出直流工作點(diǎn)，并求出圖的方法確定出直流工作點(diǎn)，并求出IBQ、UBEQ和和ICQ、UCEQ。一、一、IBQ、UBEQ的求解的求解 RBUCCRC29UCCUCC/RBQIBQUBEQ輸入特性曲線與方程輸入特性曲線與方程UCC=IBRB+UBE的交點(diǎn)的交點(diǎn)Q為靜為靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)RBUCCRC30IBQ、UBEQ一般不用圖解法確定，而用估算法。一般不用圖解法確定，而用估算法。UBEQ=0.7（硅管）或硅管）或0.3（鍺管）（鍺管）RBUCCRC31二、二、ICQ、UCEQ的求解的求解輸出特性曲線與輸出回路方程的交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)。輸出特性曲線與輸出回路方程的交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)。RBUCCRCiBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRC(a)直流負(fù)載線與直流負(fù)載線與Q點(diǎn)點(diǎn)直流負(fù)載線直流負(fù)載線32例例4 在下圖電路中，若在下圖電路中，若RB=560k,RC=3k,UCC=12V，晶體管的輸出特性曲線如圖晶體管的輸出特性曲線如圖221(b)所示，試用圖解法確定直流工作點(diǎn)。所示，試用圖解法確定直流工作點(diǎn)。RBUCCRCIBQICQUCEQ(a)直流通路直流通路輸出回路滿足：輸出回路滿足：UCC=UCEQ+ICQRC33圖圖221放大器的直流圖解分析放大器的直流圖解分析(b)Q點(diǎn)與點(diǎn)與RB、RC的關(guān)系的關(guān)系uCE/V21012012340A30A20A10AiC/mA4684MNQRBQ3Q2Q4RCRBQ1RCRB=560k,RC=3k,UCC=12V UCC=UCEQ+ICQRCRBUCCRCIBQICQUCEQ34解解:取取UBEQ=0.7V，由估算法可得由估算法可得在輸出特性上找兩個(gè)特殊點(diǎn)：在輸出特性上找兩個(gè)特殊點(diǎn)：當(dāng)當(dāng)uCE=0時(shí)，時(shí)，iC=UCC/RC=12/3=4mA，得，得M點(diǎn)點(diǎn)；當(dāng)當(dāng)iC=0時(shí)，時(shí)，uCE=UCC=12V，得，得N點(diǎn)點(diǎn)。由圖中由圖中Q點(diǎn)的坐標(biāo)可得，點(diǎn)的坐標(biāo)可得，ICQ=2mA,UCEQ=6V。35總總 結(jié)結(jié)輸出特性曲線方程，由晶體管輸出特性曲線方程，由晶體管的特性決定的特性決定直流負(fù)載線方程，由電路直流負(fù)載線方程，由電路特性決定特性決定靜態(tài)工作點(diǎn)為下面兩條曲線的交點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)為下面兩條曲線的交點(diǎn)：36252 交流圖解分析交流圖解分析交流圖解分析是在輸入信號(hào)作用下，通過作交流圖解分析是在輸入信號(hào)作用下，通過作圖來確定晶體管各極電流和極間電壓的圖來確定晶體管各極電流和極間電壓的變化量變化量。由于交流信號(hào)是疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上的，因此由于交流信號(hào)是疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上的，因此交流狀態(tài)的圖解法必須在直流狀態(tài)的基礎(chǔ)上分交流狀態(tài)的圖解法必須在直流狀態(tài)的基礎(chǔ)上分析。（符號(hào)表示方法見教材析。（符號(hào)表示方法見教材P29P29頁）頁）瞬時(shí)值瞬時(shí)值 直流值直流值 交流值交流值37iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxiBminQUBEQ(a)輸入回路的工作波形輸入回路的工作波形38一、交流負(fù)載線的定義一、交流負(fù)載線的定義 iB變化時(shí)，在輸出特性曲線上瞬時(shí)工作點(diǎn)變化時(shí)，在輸出特性曲線上瞬時(shí)工作點(diǎn)（uCE和和iC）移動(dòng)的軌跡稱為交流負(fù)載線。移動(dòng)的軌跡稱為交流負(fù)載線。39二、交流負(fù)載線的斜率二、交流負(fù)載線的斜率k=iC/uCE uCE=-iCRL 其中其中RL=RC/RL 斜率斜率:RCUoUsRsRBRLuCEiCRL40圖圖223共射極放大器的電壓、電流波形共射極放大器的電壓、電流波形疊加交流信號(hào)后，晶體管疊加交流信號(hào)后，晶體管各極電流方向、極間電壓極性與各極電流方向、極間電壓極性與靜態(tài)時(shí)相同。靜態(tài)時(shí)相同。直流量保證了交直流量保證了交流量的不失真。流量的不失真。放大器輸出電放大器輸出電壓信號(hào)與輸入電壓信號(hào)是反相壓信號(hào)與輸入電壓信號(hào)是反相（或稱倒相）的。（或稱倒相）的。41iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxiBminQUBEQ(a)輸入回路的工作波形輸入回路的工作波形2-5-3 直流工作點(diǎn)與放大器非線性失真的關(guān)系直流工作點(diǎn)與放大器非線性失真的關(guān)系422-5-3 2-5-3 直流工作點(diǎn)與放大器非線性失真的關(guān)系直流工作點(diǎn)與放大器非線性失真的關(guān)系Q交流負(fù)載線交流負(fù)載線iC0t0iCiBuCEuCE0t(a)截止失真截止失真43 Q Q點(diǎn)過低點(diǎn)過低動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)，出動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入截止區(qū)，出現(xiàn)截止失真。對(duì)現(xiàn)截止失真。對(duì)NPNNPN管的共射極放大器，發(fā)生管的共射極放大器，發(fā)生截止失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)截止失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)“胖頂胖頂”的現(xiàn)的現(xiàn)象（頂部限幅）。象（頂部限幅）。結(jié)結(jié) 論論44圖圖224 Q224 Q點(diǎn)不合適產(chǎn)生的非線性失真點(diǎn)不合適產(chǎn)生的非線性失真(b)飽和失真飽和失真Q交流負(fù)載線交流負(fù)載線iCiCiB0tuCEuCE0t045 Q點(diǎn)過高點(diǎn)過高動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，出動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，出現(xiàn)飽和失真。對(duì)現(xiàn)飽和失真。對(duì)NPN管的共射極放大器，發(fā)管的共射極放大器，發(fā)生飽和失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)生飽和失真時(shí)，其輸出電壓出現(xiàn)“削底削底”現(xiàn)現(xiàn)象（底部限幅）。象（底部限幅）。結(jié)論結(jié)論46放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：受截止失真限制，其最大不失真輸出電壓的幅度為受截止失真限制，其最大不失真輸出電壓的幅度為47放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：因飽和失真的限制，最大不失真輸出電壓的幅度為因飽和失真的限制，最大不失真輸出電壓的幅度為48 Uopp=2Uom 放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：放大器輸出動(dòng)態(tài)范圍：其中較小的即為放大器最大不失真輸出電壓其中較小的即為放大器最大不失真輸出電壓的幅度，而輸出動(dòng)態(tài)范圍的幅度，而輸出動(dòng)態(tài)范圍Uopp則為該幅度的兩倍，則為該幅度的兩倍，即即49非線性失真非線性失真當(dāng)輸入某一頻率的正弦信號(hào)時(shí)，其輸出當(dāng)輸入某一頻率的正弦信號(hào)時(shí)，其輸出波形中除基波成分之外，還包含有一定數(shù)量波形中除基波成分之外，還包含有一定數(shù)量的諧波。該失真為非線性失真，飽和與截止的諧波。該失真為非線性失真，飽和與截止失真屬于非線性失真，是由于放大器輸入、失真屬于非線性失真，是由于放大器輸入、輸出特性的非線性引起。輸出特性的非線性引起。50線性失真線性失真放大器對(duì)輸入信號(hào)中的不同頻率分量具放大器對(duì)輸入信號(hào)中的不同頻率分量具有不同的放大倍數(shù)和附加相移，輸出波形相有不同的放大倍數(shù)和附加相移，輸出波形相對(duì)輸入波形產(chǎn)生畸變，稱為放大器的線性失對(duì)輸入波形產(chǎn)生畸變，稱為放大器的線性失真或頻率失真。這是由于放大器中含有電抗真或頻率失真。這是由于放大器中含有電抗元件引起。元件引起。51兩種失真的區(qū)別兩種失真的區(qū)別 線性失真僅使信號(hào)中各頻率分量的幅度線性失真僅使信號(hào)中各頻率分量的幅度和相位發(fā)生相對(duì)變化，但不會(huì)產(chǎn)生新的頻率分和相位發(fā)生相對(duì)變化，但不會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量；而非線性失真則是由于產(chǎn)生了新的頻率分量；而非線性失真則是由于產(chǎn)生了新的頻率分量所致。量所致。5226 放大器的交流等效電路分析法放大器的交流等效電路分析法當(dāng)輸入小信號(hào)時(shí)，當(dāng)輸入小信號(hào)時(shí)，Q點(diǎn)處可用線性關(guān)系點(diǎn)處可用線性關(guān)系來近似伏安特性。因此，可把晶體管看作來近似伏安特性。因此，可把晶體管看作線性有源器件，并用相應(yīng)的線性元件來等線性有源器件，并用相應(yīng)的線性元件來等效，便可得到效，便可得到Q點(diǎn)處的交流小信號(hào)模型。點(diǎn)處的交流小信號(hào)模型。53261 晶體管交流小信號(hào)電路模型晶體管交流小信號(hào)電路模型 根據(jù)導(dǎo)出方法，可將晶體管小信號(hào)電根據(jù)導(dǎo)出方法，可將晶體管小信號(hào)電路模型分為兩類：路模型分為兩類：物理型電路模型（如：混合物理型電路模型（如：混合型電路模型）型電路模型）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型（如：網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型（如：H參數(shù)電路模型）參數(shù)電路模型）它們是等價(jià)的，相互之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。它們是等價(jià)的，相互之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。54各類符號(hào)的表示說明：各類符號(hào)的表示說明：(以集電極電流為例以集電極電流為例)ICQ 集電極靜態(tài)電流集電極靜態(tài)電流 ic 集電極電流交流分量集電極電流交流分量 iC 集電極總電流集電極總電流(iC=ICQ+ic)Ic 集電極電流交流分量有效值集電極電流交流分量有效值 Icm集電極電流交流分量最大值集電極電流交流分量最大值 55 一、混合一、混合型電路模型型電路模型晶體管在直流大信號(hào)時(shí)的等效電路晶體管在直流大信號(hào)時(shí)的等效電路 56 圖圖2.5.3 共發(fā)射極晶體管共發(fā)射極晶體管uceibubeicuBE=UBEQ+ube，iB=IBQ+ibuCE=UCEQ+uce，iC=ICQ+ic，晶體管各極端電壓和端電流在信號(hào)作用下變?yōu)椋壕w管各極端電壓和端電流在信號(hào)作用下變?yōu)椋?7首先分析輸入端的等效電路：首先分析輸入端的等效電路：uberbebeibuceibubeic58再分析輸出再分析輸出等效電路等效電路：gmubeucercerbcuberbebce(b)uceibubeic59求解各參數(shù)值：求解各參數(shù)值：1、rbe:反映反映ube對(duì)對(duì)ib的控制作用的控制作用其大小為輸入特性曲線中其大小為輸入特性曲線中Q點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)求解方法：求解方法：602、ic=gmube：反映反映ube對(duì)對(duì)ic的控制作用的控制作用 613、rce:反映反映uce對(duì)對(duì)ic的控制作用的控制作用 4、rbc:反映反映uce對(duì)對(duì)ib的控制作用的控制作用 62掌握以下關(guān)系式：掌握以下關(guān)系式：63cebrbbrccPNNNCb cCb ereeb 圖圖226平面管結(jié)構(gòu)示意圖平面管結(jié)構(gòu)示意圖b：基區(qū)的基區(qū)的理論基極理論基極r bb通常取通常取值值200ec64gmubeubeucercebcerbbCb crbebrbcCb e(a)高頻時(shí)的電路模型高頻時(shí)的電路模型rberbc其中其中rbe=(1+)re，rbe=rbb+rbe，rbc=rce gmube65(b)低頻時(shí)的電路模型低頻時(shí)的電路模型圖圖227完整的混合完整的混合型電路模型型電路模型gmub eubeucercebcerbbrb ebrb c66 二、低頻二、低頻H參數(shù)電路模型參數(shù)電路模型成立條件：低頻、小信號(hào)（成立條件：低頻、小信號(hào)（6mV左右）交流信號(hào)。左右）交流信號(hào)。取取iB和和uCE為自變量，則有：為自變量，則有：線性雙端線性雙端口網(wǎng)絡(luò)口網(wǎng)絡(luò)uBEuCEiBiC67瞬時(shí)值瞬時(shí)值有效值有效值（正弦量）（正弦量）因?yàn)?，在因?yàn)?，在Q點(diǎn)處，將輸入、輸出特性曲線線性化點(diǎn)處，將輸入、輸出特性曲線線性化所以，所以，duBE、diC等式成立等式成立uBE、iC等式成立等式成立68UbeUcebcehiehoe1hfeIbIcIbhreUce圖圖2.5.10 共發(fā)射極晶體管共發(fā)射極晶體管H參數(shù)電路模型參數(shù)電路模型69輸出交流短路時(shí)的輸入電阻輸出交流短路時(shí)的輸入電阻在輸入特性曲線上，表在輸入特性曲線上，表示在示在Q Q點(diǎn)處切線斜率的倒點(diǎn)處切線斜率的倒數(shù)，即數(shù)，即hie=rbe 圖圖229在在特特性性曲曲線線上上求求H參數(shù)的方法參數(shù)的方法uBEQIBQuBEiB(a)iB0UBEQuCEUCEQ70輸入交流開路時(shí)的反向電壓傳輸系數(shù)輸入交流開路時(shí)的反向電壓傳輸系數(shù)uBEQIBQuBEiB(b)0uBE1uCE1uCE2uCEuBE2在輸入特性曲線上，反映在輸入特性曲線上，反映輸入特性曲線族的疏密程輸入特性曲線族的疏密程度。度。hre曲線愈密曲線愈密 在放大區(qū)（如在放大區(qū)（如UCE1）隨隨著著uCE的增加，的增加，uBE幾乎不幾乎不變。因此變。因此hre很小，一般認(rèn)很小，一般認(rèn)為為hre0 71輸出交流短路時(shí)的電流放大系數(shù)輸出交流短路時(shí)的電流放大系數(shù) 在輸出特性曲線上，在輸出特性曲線上，反映在反映在Q點(diǎn)附近兩條輸點(diǎn)附近兩條輸出特性曲線間的間隔。出特性曲線間的間隔。=hfe 72輸入交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)輸入交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)在輸出特性曲線上，反映為在輸出特性曲線上，反映為Q點(diǎn)處切線斜率點(diǎn)處切線斜率 0iCuCE(d)QUCE QIBQiC2iC1iCuCE2uCE1uCE73iCUA0UCEQuCEICQuCEQiCIBQ圖圖230利用厄爾利電壓求利用厄爾利電壓求hoe74Uce 0UbercebcerbbrbebrbcIbgmUb eIc圖圖231求求H參數(shù)用的混合參數(shù)用的混合型電路型電路(a)輸出交流短路的混合輸出交流短路的混合型電路型電路 75(b)輸入交流開路的混合輸入交流開路的混合型電路型電路Ubercebcerbbrbebrb cgmUb eIcIb 0Uce76如果忽略如果忽略r bc的影響，則：的影響，則：1K左左右右2020010-510-310-477圖圖232 實(shí)用的低頻實(shí)用的低頻H參數(shù)電路模型參數(shù)電路模型78例：設(shè)某雙極性晶體管的例：設(shè)某雙極性晶體管的UCEQ=5V，ICQ=0.2mA，=100，UA=100V，rbb=100。試求混合試求混合型電路和型電路和H參數(shù)模型的參數(shù)。（習(xí)題參數(shù)模型的參數(shù)。（習(xí)題2-23）解：先求解：先求型電路參數(shù)：型電路參數(shù)：79例：設(shè)某雙極性晶體管的例：設(shè)某雙極性晶體管的UCEQ=5V，ICQ=0.2mA，=100，UA=100V，rbb=100。試求混合試求混合型電路和型電路和H參數(shù)模型的參數(shù)。（習(xí)題參數(shù)模型的參數(shù)。（習(xí)題2-23）解：再求解：再求H電路參數(shù)：電路參數(shù)：80作業(yè)作業(yè)2.92.18(1)(4)2.2081