09第九讲-晶体三极管的等效电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,模拟电子技术基础,第九讲 晶体三极管的等效电路,三、放大器主要性能指标,一、晶体三极管的等效电路,二、完整的,H,参数等效电路,一、晶体三极管的等效电路,1.,晶体管简化等效电路,1,、晶体管的简化等效电路,(,a,),晶体管双端口表示；,(,b,),增量等效电路；,(,c,),交流等效电路,2.,简化交流参数及其确定,(,a,),晶体管示意图；,(,b,)T,型等效电路；,(,c,),简化等效电路,r,be,包括,r,bb,和,r,e,，,r,bb,是基区体电阻，小功率管为几百欧姆,(,如,300,),，,因此关键是推求,r,b,e,。,因为,b,至,e,是一个,PN,结，所以它满足二极管方程，即,因而,上面公式推导中，假定小信号运用，发射极电流可用静态工作点处直流,I,E,近,似表示。,2.,简化交流参数及其确定,由图 可知,所以,有时写成,可见，基极与发射极之间交流电阻的大小决定于基区体电阻和晶体管静态工作点的直流,电流。,2.,简化交流参数及其确定,例 放大电路如图 所示，已知,=,=50,r,bb,=300,试求,r,be,及,A,u,=,U,o,/,U,i,。,2.,简化交流参数及其确定,解：,先画出放大器等效电路，其方法是：,(1),把晶体管换成图,(b),所示的简化等效电路，为了避免把电极位置搞错，初学时不妨标出,e,b,c,极的对应点位置。,(2),把其它元件画在对应位置，其中耦合电容,C,1,C,2,对交流视作短路。同理，因电源电压恒定，对交流而言，,+8,V,电压源的负端即为交流地电位。这样，画出的交流等效,电路如图,(b,),所示。,2.,简化交流参数及其确定,负号表示,U,o,与,U,i,反相。,根据已知条件算得,2.,简化交流参数及其确定,三、完整的,H,参数等效电路,计算基区宽变效应时，晶体管共射输入、输出特性中的电流、电压关系可写成,对上式微分，即有,定义,h,ie,称为输出短路时的共射输入电阻，这是因为,u,CE,=,U,CE,，,d,u,CE,=0,，,即输出端电压恒定，对交流而言，相当于短路之故；,h,re,称为输入开路时,(,因为,i,B,=,I,B,i,b,=0),的电压反馈系数,;,h,fe,称为输出短路时的共射电流放大系数；,h,oe,称为输入开路时的共射输出电导。,三、完整的,H,参数等效电路,用增量表示即可写成,对于正弦小信号，常写成,三、完整的,H,参数等效电路,如果基区宽变效应忽略不计，则,h,re,=,h,oe,=0,，,在这种情况下，,当晶体管工作于放大区时，,h,fe,=,h,ie,=,r,be,。,可简化成,(,a,),增量表示；,(,b,),交流表示,三、完整的,H,参数等效电路,从特性曲线上求,H,的参数,四、放大器主要性能指标,放大器的等效方框图,1.,电压放大倍数,A,u,通常定义输出电压,U,o,与输入电压,U,i,之比为放大器的电压放大倍数,，记作,A,u,而,U,o,与信号源开路电压,U,s,之比称考虑信号源内阻时的电压放,大倍数，记作,A,us,，,即,输出电流,I,o,与输入电流,I,i,之比称为电流放大倍数，记作,A,2.,输入电阻,Ri,当输入信号电压,U,i,加到放大器输入端时，产生输入电流,I,i,，,当两者同相时，由放大器输入端往内视入相当于一个等效电阻，其值等于输入电压与输入电流之,比，这就是输入电阻,R,i,，,即,同时可求出,A,u,与,A,us,的关系式,3.,输出电阻,Ro,放大器输出电阻也叫放大器内阻，它是从负载电阻,R,L,左边向放大器视入的等效电阻。测定输出电阻时，应使,U,s,=0(,保留,R,s,),，,断开,R,L,后，在输出端加电压源,U,2,，,求出由,U,2,产生的,I,2,，,便可求得该放大器的输出,电阻，即,4.,非线性失真系数,D,不同用途的放大器，对非线性失真系数的要求不同，例如普通话音放大器，只要求,D,10%,，,而高保真度的音频放大器，则要求,D,1,。,5.,通频带,fbw,典型的,|,A,u,|,与频率关系,6.,最大输出功率与效率,放大器的最大输出功率是指放大器能够向负载提供的最大交流功率,P,omax,。,若,放大器消耗的直流电源功率为,P,E,，,则定义放大器的效率,为,7.,信噪比与噪声系数,放大器输入端的信号功率与噪声功率的比值简称为输入信噪比，记作,(,P,s,/,P,N,),i,。,放大器中器件、元件产生的内部噪声，使得输出端的信噪比,(,P,s,/,P,N,),o,小于,(,P,s,/,P,N,),i,。,在常温下，放大器内部噪声决定于器件的噪声，为此，通常定义晶体管噪声系数为,用分贝,(,dB),表示的噪声系数为,