大学课件 模拟电子技术 基本放大电路(一二)

模 拟 电 子 技 术第 2章 基 本 放 大 电 路2.2 放 大 电 路 的 基 本 分 析 方 法2.3 放 大 电 路 静 态 工 作 点 的 稳 定2.4 共 集 放 大 电 路 和 共 基 放 大 电 路2.6 多 级 放 大 电 路2.5 场 效 应 管 放 大 电 路2.1 概 述 模 拟 电 子 技 术2.1概 述2.1.1 放 大 的 概 念 本 章 是 学 习 后 面 各 章 的 基 础 ， 因 此 是 学 习 的 重 点 之 一 。 在 电 子 电 路 中 ， 放 大 的 对 象是 变 化 量 ， 常 用 的 测 试 信 号 是 正 弦 波 。 放 大 的 本 质 是 在 输 入 信 号 的 作 用 下 ， 通 过 有 源 元件 （ 晶 体 管 或 场 效 应 管 ） 对 直 流 电 源 的 能 量 进 行 控 制 和 转 换 ， 使 负 载 从 电 源 中 获 得 的 输出 信 号 能 量 ， 比 信 号 源 向 放 大 电 路 提 供 的 能 量 大 得 多 ， 因 此 放 大 的 特 征 是 功 率 放 大 ， 表现 为 输 出 电 压 大 于 输 入 电 压 ， 输 出 电 流 大 于 输 入 电 流 ， 或 者 二 者 兼 而 有 之 。 放 大 的 前 提是 不 失 真 ， 换 言 之 ， 如 果 电 路 输 出 波 形 产 生 失 真 便 谈 不 上 放 大 。2.1 放 大 的 概 念 和 放 大 电 路 的 主 要 性 能 指标 模 拟 电 子 技 术2.1.2 放 大 电 路 的 性 能 指 标1.放 大 倍 数 直 接 衡 量 放 大 电 路 放 大 能 力 的 重 要 指 标 。根 据 放 大 电 路 输 入 信 号 的 条 件 和 对 输 出 信 号 的 要 求 ， 放 大 电 路可 分 为 四 种 类 型 ， 所 以 有 四 种 放 大 倍 数 的 定 义 。I I IO 模 拟 电 子 技 术（ 1） 电 压 放 大 倍 数 定 义 为 : AU=UO/UI（ 重 点 ）（ 2） 电 流 放 大 倍 数 定 义 为 : AI=IO/II （ 3） 互 阻 增 益 定 义 为 : Ar=UO/II（ 4） 互 导 增 益 定 义 为 : A g=IO/UI 模 拟 电 子 技 术2. 输 入 电 阻 Ri从 放 大 电 路 输 入 端 看 进 去 的 等 效 电 阻 。 输 入 电 阻 ：Ri=ui / ii一 般 来 说 ， R i越 大 越 好 。（ 1） Ri越 大 ， ii就 越 小 ， 从 信 号 源 索 取 的 电 流 越 小 。（ 2） 当 信 号 源 有 内 阻 时 ， Ri越 大 ， ui就 越 接 近 uS。iiui Ri输 入 端uS RS信 号 源 Au 输 出 端 模 拟 电 子 技 术3. 输 出 电 阻 Ro从 放 大 电 路 输 出 端 看 进 去 的 等 效 电 阻 。 输 出 端R o 输 出 端AuuS ou 模 拟 电 子 技 术 输 出 电 阻 是 表 明 放 大 电 路 带 负 载 的 能 力 ， R o越 小 ， 负载 电 阻 RL变 化 时 ， 输 出 电 压 的 变 化 越 小 ， 称 为 放 大 电 路 的带 负 载 能 力 越 强 。 输 出 电 阻 的 定 义 ： 0ooo UI U=R s RL 模 拟 电 子 技 术两 个 放 大 电 路 相 连 接 的 示 意 图 输 入 电 阻 与 输 出 电 阻 是 描 述 电 子 电 路 在 相互 连 接 时 所 产 生 的 影 响 而 引 入 的 参 数 ， 它 们 均会 直 接 或 间 接 地 影 响 放 大 电 路 的 放 大 能 力 。 模 拟 电 子 技 术4. 通 频 带 通 频 带 越 宽 ， 表 明 放 大 电 路 对 不 同 频 率 信 号 的 适 应 能 力 越 强 当 频 率 趋 近 于 零 或 无 穷大 时 ， 放 大 倍 数 的 数 值 趋 近 于 零 对 于 扩 音 机 ， 其 通 频 带 应 宽 于 音 频 (20Hz20kHz)范围 ,才 能 完 全 不 失 真 地 放 大 声 音 信 号 在 实 用 电 路 中 有 时 也 希 望 频 带 尽 可 能 窄 ， 比 如 选 频 放 大 电 路 ， 从 理 论 上 讲 ， 希 望 它 只对 单 一 频 率 的 信 号 放 大 ， 以 避 免 干 扰 和 噪 声 的 影 响 fBW=fHfL 放 大 倍 数 随 频 率 变化 曲 线 幅 频 特性 曲 线 f A Am0.707Am fL下 限 截 止 频 率 fH上 限 截 止 频 率 3dB带 宽 模 拟 电 子 技 术5. 非 线 性 失 真 系 数 由 于 放 大 器 件 均 具 有 非 线 性 特 性 ， 它 们 的 线 性 放 大 范围 有 一 定 的 限 度 ， 当 输 入 信 号 幅 度 超 过 一 定 值 后 ， 输 出电 压 将 会 产 生 非 线 性 失 真 。 输 出 波 形 中 的 谐 波 成 分 总 量与 基 波 成 分 之 比 称 为 非 线 性 失 真 系 数 。6. 最 大 不 失 真 输 出 电 压 未 产 生 截 止 失 真 和 饱 和 失 真 时 ， 最 大 输 出 信 号 的 正 弦有 效 值 （ 或 峰 值 ） 。7. 最 大 输 出 功 率 和 效 率 衡 量 在 输 出 波 形 基 本 不 失 真 情 况 下 负 载 能 够 从 电 路 获得 的 最 大 功 率 ， 以 及 电 源 为 此 应 提 供 的 功 率 。 此 时 ， 输出 电 压 达 到 最 大 不 失 真 输 出 电 压 。 在 放 大 电 路 中 ， 输 入信 号 的 功 率 通 常 很 小 ， 但 经 放 大 电 路 的 控 制 和 转 换 后 ， 负 载 从 直 流 电 源 获 得 的 信 号 功 率 却 较 大 。 直 流 电 源 能 量的 利 用 率 称 为 效 率 。 模 拟 电 子 技 术2.2 放 大 电 路 的 基 本 分 析 方 法 2.2.1 共 射 基 本 放 大 电 路 的 组 成 原 理 2.2.2 图 解 分 析 法 2.2.3 等 效 电 路 分 析 法 模 拟 电 子 技 术2.2.1 基 本 共 射 放 大 电 路 的 组 成 原 理一 、 放 大 原 理 三 极 管 工 作 在 放 大 区 ： 发 射 结 正 偏 集 电 结 反 偏 UCE（ - IC Rc） IU UBE IB IC（ b IB）电 压 放 大 倍 数 ： oU Iou UUA 直 接 耦 合 共 射 放 大 电 路 +VT1 23 UCERbB IRcBB BE CCCI UV U+ CEIC+ UBEB+ IUI UO 模 拟 电 子 技 术IBQuiO t iB O tu CEO tuoO t iC O tICQUCEQceCECE cCC bBB beBEBE uUu iIi iIi uUu 符 号 说 明 ： + +VT1 23 UCERb B IRcBB BE C CCI UV U+ CEIC+ UBEB+ IUI UO对 于 基 本 共 射 放 大 电 路 ， 只 有 设 置 合 适的 静 态 工 作 点 ， 使 交 流 信 号 驮 载 在 直 流分 量 之 上 ， 以 保 证 晶 体 管 在 输 入 信 号 的整 个 周 期 内 始 终 工 作 在 放 大 状 态 ， 输 出电 压 波 形 才 不 会 产 生 非 线 性 失 真 。 基 本共 射 放 大 电 路 的 电 压 放 大 作 用 是 利 用 晶体 管 的 电 流 放 大 作 用 ， 并 依 靠 集 电 极 电阻 R c将 电 流 的 变 化 转 化 成 电 压 的 变 化 来实 现 的 。 模 拟 电 子 技 术二 、 单 管 共 射 极 放 大 电 路 的 结 构 及 各 元 件 的 作 用RbV BBRCC1 C2T +VCC RL阻 容 耦 合 共 射 放 大 电 路 参 考 点ui+_输 入 uo+_输 出放 大 元 件 iC=biB， 工作 在 放 大 区 ， 要 保证 集 电 结 反 偏 ， 发射 结 正 偏 。 模 拟 电 子 技 术共 射 放 大 电 路 组 成使 发 射 结 正 偏 ，并 提 供 适 当 的静 态 工 作 点 IB和 UBE。 基 极 电 源 与基 极 电 阻 RLRbVBBRCC1 C2T+VCCui+_ uo+_ 模 拟 电 子 技 术集 电 极 电 源 ，为 电 路 提 供 能量 。 并 保 证 集电 结 反 偏 。RLRbV BBRCC1 C2T+VCCui+_ uo+_集 电 极 电 阻 将电 流 的 变 化 转化 为 电 压 的 变化 。 模 拟 电 子 技 术耦 合 电 容 ：电 解 电 容 ， 有 极 性 ，大 小 为 10F50F 作 用 ： 隔 直 通 交隔 离 输 入 输 出 与电 路 直 流 的 联 系 ，同 时 能 使 信 号 顺利 输 入 输 出 。+ RLRbV BBRCC1 C2T+VCCui+_ uo+_ 模 拟 电 子 技 术双 电 源 供 电可 以 省 去 RLRbVBBRCC1 C2T+VCCui+_ uo+_ 模 拟 电 子 技 术RB单 电 源 供 电 +VCCRCC1 C2T RL 模 拟 电 子 技 术2.2.2 图 解 分 析 法三 、 动 态 工 作 情 况 分 析二 、 静 态 工 作 情 况 分 析一 、 引 言 模 拟 电 子 技 术一 、 引 言基 本 思 想 非 线 性 电 路 经 适 当 近 似 后 可 按 线 性 电 路 对 待 ， 利 用 叠 加 定 理 ， 分 别 分 析电 路 中 的 交 、 直 流 成 分 。 分 析 放 大 电 路 就 是 在 理 解 放 大 电 路 工 作 原 理 的 基 础上 求 解 静 态 工 作 点 和 各 项 动 态 参 数 。 本 节 以 共 射 放 大 电 路 为 例 ， 针 对 电 子 电路 中 存 在 着 非 线 性 器 件 （ 晶 体 管 或 场 效 应 管 ） ， 而 且 直 流 量 与 交 流 量 同 时 作用 的 特 点 ， 提 出 分 析 方 法 。 一 般 情 况 下 ， 在 放 大 电 路 中 ， 直 流 量 （ 静 态 电 流 与 电 压 ） 和 交 流 信 号（ 动 态 电 流 与 电 压 ） 总 是 共 存 的 但 是 由 于 电 容 与 电 感 等 电 抗 元 件 的 存 在 ，直 流 量 所 流 经 的 通 路 与 交 流 信 号 所 流 经 的 通 路 是 不 完 全 相 同 的 因 此 ， 为 了 研 究 问 题 方 便 起 见 ， 常 把 直 流 电 源 对 电 路 的 作 用 和 输 入 信 号 对 电 路 的 作 用 区分 开 来 ， 分 成 直 流 通 路 和 交 流 通 路 分 析 放 大 电 路 的 基 本 思 想 和 方 法 模 拟 电 子 技 术 直 流 通 路 是 在 直 流 电 源 作 用 下 直 流 电 流 流 经 的 通 路 ，也 就 是 静 态 电 流 流 经 的 通 路 ， 用 于 研 究 静 态 工 作 点 。 对 于 直 流 通 路 ： 电 容 视 为 开 路 ； 电 感 线 圈 视 为 短 路（ 即 忽 略 线 圈 电 阻 ） ； 信 号 源 视 为 短 路 ， 但 应 保 留 其 内阻 。 交 流 通 路 是 输 入 信 号 作 用 下 交 流 信 号 流 经 的 通 路 ，用 于 研 究 动 态 参 数 。 对 于 交 流 通 路 ： 容 量 大 的 电 容 （ 如 耦 合 电 容 ） 视 为短 路 ； 无 内 阻 的 直 流 电 压 源 视 为 短 路 。 直 流 通 路 (ui = 0)分 析 静 态 ， 研 究 静 态 工 作 点 。 交 流 通 路 (u i 0)分 析 动 态 ， 只 考 虑 变 化 的 电 压 和 电流 ， 研 究 动 态 参 数 。 模 拟 电 子 技 术 放 大 电 路 没 有 输 入 信 号 (ui = 0)时 的 工 作 状 态称 为 静 态 。 静 态 分 析 的 任 务 是 根 据 电 路 参 数 和 三 极 管 的 特性 确 定 静 态 值 （ 直 流 值 ） UBE、 IB、 IC 和 UCE。 可 用放 大 电 路 的 直 流 通 路 来 分 析 。二 、 静 态 工 作 情 况 分 析 模 拟 电 子 技 术开 路RB +VCCRCC1 C2 R L画 出 放 大 电 路 的 直 流 通 路1.静 态 工 作 点 的 估 算 电 容 开 路开 路阻 容 耦 合 共 射 放 大 电 路 静 态 图 解 分 析令 ui=0 模 拟 电 子 技 术RB +VCCRC直 流 通 路 (DC path)用 估 算 法 分 析 放 大 电 路 的 静 态 工 作 点（ I B、 UBE、 IC、 UCE） RB +VCCRCC1 C2 RLB BECCB RUVI BC II b CCCCCE RIVU Q点 模 拟 电 子 技 术例 ： 用 估 算 法 计 算 静 态 工 作 点 。已 知 ： VCC=12V， Rc=4K，Rb=300K， b=37.5。解 ： AkRUVI b BECCB 38300 7.012 mAII BC 425.1038.05.37 b VRIVU cCCCCE 3.64425.112 请 注 意 电 路 中 IB和 IC的 数 量 级取 UBE 0.7V 模 拟 电 子 技 术u i=0时由 于 电源 的 存在 IB0 IC0ICIE=IB+ICRB +VCCRCC1 C2T RLIB无 信 号 输 入 时1.静 态 工 作 点 ui=0时 电 路 的 工 作 状 态2. 用 图 解 法 确 定 静 态 工 作 点 模 拟 电 子 技 术IC ( IC， UCE )(IB， UBE) RB +VCCRCC1 C2T RLIB静 态 工 作 点 U CE+_UBE+ _ 模 拟 电 子 技 术(IB,UBE) 和 ( IC,UCE )分 别 对 应 于 输 入 输 出 特 性 曲线 上 的 一 个 点 称 为 静 态 工 作 点 ,即 Q点 。iB uBEQIB U BE QUCEIC iC uCEIB 模 拟 电 子 技 术QU CEIC iC uCEIB 直 流 负 载 线 RB +VCCRCC1 C2T RLui+_ uo+_uCE=VCCiCRCCCCRV V CC 由 估 算 法 求 出 IB， IB对应 的 输 出 特 性 与 直 流负 载 线 的 交 点 就 是 工作 点 Q. 模 拟 电 子 技 术3. 电 路 参 数 对 静 态 工 作 点 的 影 响1. 改 变 RB， 其 他 参 数 不 变uBEiB uCEiC V CCVBBVBBRB Q Q R B iB Q点 趋 近 截 止 区R B iB Q点 趋 近 饱 和 区2. 改 变 RC ， 其 他 参 数 不 变 Q点 趋 近 饱 和 区iCuBEiB uCEVCCUCEQQ QICQVCCRC RC 模 拟 电 子 技 术iB uBEQ iC uCEu iib ibic1. 交 流 放 大 原 理 （ 设 输 出 空 载 ）假 设 在 静 态 工 作 点 的 基 础 上 ， 输 入 一 微 小 的 正 弦 信 号 ui三 、 动 态 工 作 情 况 分 析 模 拟 电 子 技 术iC uCEic uCE也 沿 着 负 载线 变 化u CE UCE与 Ui反 相 ！uCE怎 么 变 化 模 拟 电 子 技 术各 点 波 形 u o比 ui幅 值 放 大 且 相 位 相 反Rb +VCCRCC1 C2ui iB iCuCE uo ceCECE cCC bBB beBEBE uUu iIi iIi uUu 模 拟 电 子 技 术短 路 短 路 置 零2.放 大 电 路 的 交 流 通 路 （ AC path）1/C0 将 直 流 电 压 源 短 路 ， 将 电 容 短 路 。交 流 通 路 是 输 入 信 号 作 用 下 交 流 信 号 流 经 的 通 路 ， 用 于 研 究 动 态 参数 。 对 于 交 流 通 路 ： 容 量 大 的 电 容 视 为 短 路 ， 无 内 阻 的 直 流 电 压 源 视 为短 路 。 RB +VCCRCC1 C2T R Lui+_ uo+_ 模 拟 电 子 技 术RB RC RLui uo交 流 通 路 (AC path) 模 拟 电 子 技 术RB +VCCRCC1 C2 RL3.交 流 负 载 线 对 于 放 大 电 路 与 负 载 直 接 耦 合 的 情 况 ， 直 流 负 载 线 与 交 流 负 载 线 是 同 一 条 直 线 ； 而 对于 阻 容 耦 合 放 大 电 路 情 况 ， 只 有 在 空 载 情 况 下 ， 两 条 直 线 才 合 二 而 一 。 阻 容 耦 合 放 大 电 路 的 交 流 通 路 可 以 看 出 ， 当 电 路 带 上 负 载 电 阻 时 ， 输 出 电 压 是 集 电 极 动 态电 流 在 集 电 极 电 阻 和 负 载 电 阻 并 联 总 电 阻 上 所 产 生 的 电 压 ， 即 当 集 电 极 电 流 确 定 后 ， 输 出 电 压的 大 小 将 取 决 于 （ Rc/RL） ， 而 不 仅 仅 是 Rc 。 动 态 信 号 遵 循 的 负 载 线 称 为 交 流 负 载 线 。 模 拟 电 子 技 术交 流 负 载 线 RB RC RLui uoicuce其 中 ： LcL RRR / LcLccce RiRRiu )/( 模 拟 电 子 技 术交 流 量 ic和 uce有 如 下 关 系 ：这 就 是 说 ， 交 流 负 载 线 的 斜 率 为 ： LR1交 流 负 载 线 的 作 法 ： 斜 率 为 -1/RL 。 （ RL= RL Rc ） 经 过 Q点 。 LcLccce RiRRiu )/( ceLc uRi 1或 者 模 拟 电 子 技 术交 流 负 载 线 斜 率 为 -1/RL （ RL= RL Rc ） 经 过 Q点 注 意 ：（ 1） 交 流 负 载 线 是 有 交 流 输 入 信 号 时 工 作 点 的 运 动 轨 迹 。 （ 2） 对 于 阻 容 耦 合 放 大 电 路 ， 只 有 空 载 时 ， 交 流 负 载 线 与 直 流 负 载 线 重 合 。 画 交 流 负 载 线 ：iC u CEVCCcCCRV Q IB 直 流 负 载 线UCEQICQ UCES放 大 电 路 的 最 大 不 失 真 输 出 电 压 Uom是 取 “ UCEQ UCES”和 “ ICQRL ”这 两 段距 离 中 较 小 的 数 值 且 除 以 ， 则 得 到 最 大 不 失 真 输 出 电 压 Uom（ 有 效 值 ） 。 2 ),(min LCQCESCEQom RIUUU u 模 拟 电 子 技 术4. 放 大 电 路 的 非 线 性 失 真 问 题 因 工 作 点 不 合 适 或 者 信 号 太 大 使 放 大 电 路 的 工 作 范 围 超 出 了 晶 体 管 特性 曲 线 上 的 线 性 范 围 ， 从 而 引 起 非 线 性 失 真 。1) “Q”过 低 引 起 截 止 失 真 NPN 管 ： 顶 部 失 真 为 截 止 失 真 。 （ 针 对 输 出 电 压 而 言 ）PNP 管 ： 底 部 失 真 为 截 止 失 真 。O Qib OttO uBE/ViB uBE/ViB ui uCEiCic t OOiC Ot uCEQuce交 流 负 载 线因 晶 体 管 截 止 而 产 生 的 失 真 称 为 截 止 失 真 。 模 拟 电 子 技 术2) “Q”过 高 引 起 饱 和 失 真ICS 集 电 极 临 界饱 和 电 流 NPN 管 ： 底 部 失 真 为 饱 和 失 真 。PNP 管 ： 顶 部 失 真 为 饱 和 失 真 。uCEiCt OO iC O t uCEQ 因 晶 体 管 饱 和 而 产 生 的 失 真 称 为 饱 和 失 真 。 模 拟 电 子 技 术示 例 ： 在 基 本 共 射 放 大 电 路 中 ， 由 于 电 路 参 数 的 改 变 使 静 态 工 作 点产 生 如 图 所 示 的 变 化 。 试 问 ：（ 1） 当 静 态 工 作 点 从 Q1移 到 Q2、 从 Q2移 到 Q3、 从 Q3移 到 Q4时 ， 分别 是 因 为 电 路 的 哪 个 参 数 变 化 造 成 的 ？ 这 些 参 数 是 如 何 变 化 的 ？（ 2） 当 电 路 的 静 态 工 作 点 分 别 为 Q1至 Q4时 ， 哪 种 情 况 下 最 易 产 生截 止 失 真 ？ 哪 种 情 况 下 最 易 产 生 饱 和 失 真 ？ 哪 种 情 况 下 最 大 不 失 真输 出 电 压 Uom最 大 ？ 其 值 约 为 多 少 ？（ 3） 电 路 的 静 态 工 作 点 为 Q4时 ， 集 电 极 电 源 VCC的 值 为 多 少 伏 ？ 集电 极 电 阻 Rc为 多 少 千 欧 ？ 模 拟 电 子 技 术解 ：（ 1） Q点 从 Q1移 到 Q2的 原 因 是 Rc减 小 。Q点 从 Q2移 到 Q3的 原 因 是 Rb减 小 或 VBB增 大 。Q点 从 Q3移 到 Q4的 原 因 是 VCC增 大 。（ 2） 从 Q点 在 晶 体 管 的 输 出 特 性 坐 标 平 面 中 的 位 置 可 知 ， Q2最 靠近 截 止 区 ， 因 而 最 易 出 现 截 止 失 真 ； Q3最 靠 近 饱 和 区 ， 因 而电 路 最 易 出 现 饱 和 失 真 ； Q 4距 饱 和 区 和 截 止 区 最 远 ， 所 以 在Q4下 电 路 的 最 大 不 失 真 电 压 Uom最 大 。 2 )(),(min CEQCCCESCEQom UVUUU VUUU CESCEQom 75.327.062 （ 3） VCC=12V， Rc=VCC/IC=3k 模 拟 电 子 技 术2.2.3 等 效 电 路 分 析 法H参 数 小 信 号 模 型H参 数 的 引 出引 言放 大 电 路 的 分 析 举 例 模 拟 电 子 技 术一 、 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 在 一 定 的 条 件 下（ 工 作 点 附 近 ） 将 非 线 性 器 件 作 线 性 化 处 理 ， 从 而 简 化 放大 电 路 的 分 析 和 设 计 。 由 于 研 究 对 象 的 多 样 性 和 复 杂 性 ， 往 往 把 对 象 的 某些 特 征 提 取 出 来 ， 用 已 知 的 、 相 对 明 了 的 单 元 组 合 来 说 明 ，并 作 为 进 一 步 研 究 的 基 础 ， 这 种 研 究 方 法 称 为 建 模 。引 言 模 拟 电 子 技 术 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 。二 、 建 立 小 信 号 模 型 的 思 路 模 拟 电 子 技 术1. H参 数 的 引 出在 小 信 号 情 况 下 ， 对 上 两 式 取 全 微 分 得 CECEBEBBBEBE BCE duuudiiudu IU 对 于 BJT双 口 网 络 ，我 们 已 经 知 道 输 入输 出 特 性 曲 线 如 下 ：uBE=f(iB， uCE)iC=g(iB ， uCE) CECECBBC BCE duuidiiid IUCi 模 拟 电 子 技 术用 小 信 号 交 流 分 量 表 示 CECEBEBBBEBE BCE duuudiiudu IU CECECBBC BCE duuidiiid IUCi 模 拟 电 子 技 术 CEBBE11 Uiuh 输 出 端 交 流 短 路 时 的 输 入 电 阻 （ b-e间的 动 态 电 阻 rbe） ；输 出 端 交 流 短 路 时 的 正 向 电 流 传 输 比 或 电 流 放大 系 数 b ；输 入 端 电 流 恒 定 （ 交 流 开 路 ） 的 反 向 电 压 传 输 比输 入 端 电 流 恒 定 （ 交 流 开 路 ） 时 的 输 出 电 导（ 即 c-e间 动 态 电 阻 rce的 倒 数 ） 。其 中 ：四 个 参 数 量 纲 各 不 相 同 ， 故 称 为 混 合 参 数 （ H参 数 ） 。CEBC21 Uiih BCEBE12 Iuuh BCEC22 Iuih 模 拟 电 子 技 术2. H参 数 低 频 小 信 号 模 型根 据可 得 小 信 号 模 型 uBE uCEiB ceb iCBJT双 口 网 络 H参 数 都 是 小 信 号 参 数 ， 即 微 变 参 数 或 交 流 参 数 。H参 数 与 工 作 点 有 关 ， 在 放 大 区 基 本 不 变 。 模 拟 电 子 技 术(1) 模 型 的 简 化即 rbe= h11 b = h21 uT = h12 rce= 1/h22一 般 采 用 习 惯 符 号 简 化 的 h参 数 模 型 为 h11表 示 小 信 号 作 用 下 b-e间 的 动 态 电 阻 ， 常 记 作 rbe。 h12描 述 了 晶 体 管 输 出 回 路 电 压 对 输 入 回 路 电 压 的 影 响 ，值 很 小 ， 多 小 于 10-2。 h21表 示 晶 体 管 在 Q点 附 近 的 电 流 放 大 系 数 b。 rce很 大 ， 约 为 100k以 上 。 h22它 表 示 输 出 特 性 曲 线 上翘 的 程 度 。 b ib 是 受 控 源 ， 且 为 电 流控 制 电 流 源 (CCCS)。 ic电 流 方 向 与 ib的 方 向 是 关联 的 。 模 拟 电 子 技 术(2) H参 数 的 确 定 b 一 般 用 测 试 仪 测 出 ； rbe 与 Q点 有 关 ， 可 用 图示 仪 测 出 。一 般 也 用 公 式 估 算 rbe rbe= rbb + (1+ b ) re对 于 低 频 小 功 率 管 r bb多 在 几 十 欧 到 几 百 欧 ， 可 通 过查 阅 手 册 得 到 。则 )mA( )mV(26)1( EQbe Ir rbb b )mA( )mV(26)mA( )mV( EQEQTe IIUr 而 (常 温 下 ， T=300K) 模 拟 电 子 技 术3. 共 射 放 大 电 路 动 态 参 数 的 分 析RB +VCCRCC1 C2 R Lui uo 模 拟 电 子 技 术RB RC RLui uo画 交 流 通 路 模 拟 电 子 技 术 LCL RRR /负 载 电 阻 越 小 ， 放 大 倍 数 的 数 值 越 小 。 画 微 变 等 效 电 路1)电 压 放 大 倍 数 的 计 算 iou UUA beb LbrI RI b beLrR b“ -” 表 示 Uo和 Ui反 相 。 模 拟 电 子 技 术 beBi rRIUR ii / 电 路 的 输 入 电 阻 越 大 ， 从 信 号 源 索 取 的 电流 越 小 ， 因 此 一 般 总 是 希 望 得 到 较 大 的 的 输 入电 阻 。2)输 入 电 阻 的 计 算根 据 输 入 电 阻 的 定 义 ： 模 拟 电 子 技 术当 信 号 源 有 内 阻 时 ： siiosous UUUUUUA 源 电 压 放 大 倍 数 ：sis ii URR RU uis ius ARR RA 模 拟 电 子 技 术 co RR 3)输 出 电 阻 的 计 算0OOo U=R sIU RL根 据 定 义 oUoIrbeRB RCiI bI cI bIb0 0 模 拟 电 子 技 术4.放 大 电 路 的 分 析步 骤 ： 静 态 分 析 ， 求 解 “ Q”， 并 估 算 rbe。 画 电 路 的 交 流 通 路 。 画 微 变 等 效 电 路 （ 即 在 交 流 通 路 上 把 三 极管 画 成 H 参 数 模 型 ） 。 求 解 各 动 态 性 能 指 标 （ 电 压 放 大 倍 数 、 输入 电 阻 和 输 出 电 阻 等 ） 。 模 拟 电 子 技 术解 ： （ 1） 求 Q点 (ui=0) ARUVI b BEBBB 5.12 mAII BC 25.1b VRIVU cCCCCE 63.5（ 2） 画 出 微 变 等 效 电 路 例 一 ： 在 基 本 共 射 放 大 电 路 中 ， 已 知 VBB=1V， Rb=24k ，VCC=12V， Rc=5.1k ； 晶 体 管 的 rbb =100 ， =100，导 通 时 的 UBEQ=0.7V。 求 解（ 1） 静 态 工 作 点 Q；（ 2） 、 Ri和 Ro。 微 变 等 效 电 路 kIUrIUrIUrr BTbbCTbbETbbbe 2.2)1( bb 5.19 beb ciou rR RUUA b krRR bebi 2.26 kRR co 1.5u A 模 拟 电 子 技 术例 二 ： 分 析 放 大 电 路 ， 已 知 晶 体 管 的 =100， rbe=1k ，Ui=20mV； 静 态 时 UBEQ=0.7V， UCEQ=4V， IBQ=20 A。求 电 压 放 大 倍 数 、 输 入 电 阻 Ri 、 输 出 电 阻 Ro和 Us值 。解 ： 画 出 微 变 等 效 电 路 250)/( be Lciou r RRUUA b krRR bebi 1/ kRR co 5 mVUR RRU ii iss 60 uA 模 拟 电 子 技 术例 三 ： 分 析 放 大 电 路 ， 晶 体 管 的 =80， rbb=100 。 分 别 计 算RL=和 RL=3k时 的 Q点 、 、 Ri、 Ro和 。解 ： （ 1） RL= 时 （ 空 载 ）ARURUVI sBEb BECCB 22 mAII BC 76.1b VRIVU cCCCCE 2.6画 出 微 变 等 效 电 路 308 beciou rRUUA b krRR bebi 3.1/ kRR co 5 kIUrr CTbbbe 3.1b93 uis ius ARR RA Q点 uA usAuA 模 拟 电 子 技 术（ 2） RL=3k时 （ 带 负 载 ） ARURUVI sBEb BECCB 22 mAII BC 76.1b画 出 微 变 等 效 电 路 115)/( be Lciou r RRUUA b krRR bebi 3.1/ kRR co 5 kIUrr CTbbbe 3.1b 35 uis ius ARR RA VRRIVRR RRIVU LcCCCLc LcCCCCE 3.2)/( Q点