一、圖解法
1.靜態工作點分析
①輸入特性曲線靜態工作點位置
當Δui=0時,靜態工作點在晶體管的輸入回路上所以有
在輸入特性曲線中畫出上式所表達的函數
ⅰ當UBE為零時,ib=VBB/Rb,所以縱坐標為(0,VBB/Rb)
ⅱ當ib為零時,UBE=VBB,所以橫坐標為(VBB,0)
由于靜態工作點即在晶體管輸入特性曲線上,又在輸入回路負載線上,所以我們能得到靜態工作點Q在輸入特性曲線的位置
②輸出特性曲線靜態工作點位置
根據共射放大電路得:
在晶體管的輸出回路中,
ⅰ靜態工作點即應在IB=IBQ的那條輸出特性曲線上,
ⅱ又在外電路的回路方程中,做截距,交點就是靜態工作點Q
2.電壓放大倍數分析
當Δui≠0時:
①先按照Δui=0時的情況,求出輸入特性曲線與輸出特性曲線上的靜態工作點Q。
②當有輸入信號為Δui時,輸入回路負載線上Δui的變化,在輸入特性曲線上造成ΔuBE的變化,而ΔuBE的變化在輸入特性曲線上造成ΔiB的變化。
(外電路回路方程)
③在前面得到ΔiB的值,根據在輸出特性曲線的靜態工作點Q,則在輸出特性曲線上找到IB的值(IBQ+ΔiB)。
④再根據輸出回路負載線與輸入特性曲線交點(IBQ與IBQ+ΔiB)的橫縱坐標,即為ΔiB引起的ΔuCE與ΔiC
(外電路回路方程)
⑤圖解法分析過程及電壓放大倍數
二、直流模型
對共射放大電路進行靜態分析時,將b-c之間的電壓取UBEQ取一個固定值,認為b-e之間等效為直流恒壓源。 而ICQ=βIBQ,說明輸出回路可以等效為受控電流源。 等效模型如圖2
圖1
圖2
三、h參數等效模型
h參數等效模型只能用于低頻動態小信號參數的分析
1.h參數等效模型的由來
將三極管看做一個雙口網絡,以b-e為輸入端,c-e為輸出端,則網絡外部端電壓和電流關系就是晶體管的輸入特性與輸出特性如圖4
圖3
圖4
為了研究低頻小信號作用下各變化量之間的關系,對上式兩端求全微分則:
由上式可知:
①Ube為b-e電壓,由兩部分組成,所以兩部分均是電壓。
所以h11為電阻,h12為無量綱。
而Ube是兩個電壓相加,所以兩部分是串聯(h11電阻與一個電壓控制的電壓源串聯)
②Ic為兩部分相加的電流,所以
h21為無量綱,h22*Uce為電流,所以h22為電導。
所以c-e等效為一個電流控制的電流源與一個電阻并聯。
這樣,晶體管的h參數等效模型如下:
2.h參數等效模型的意義
(1)H11E
h11e是當UCE=UCEQ時,uBE對iB的偏導數。 從輸入特性曲線上看,就是UCE=UCEQ時Q點處切線斜率的倒數。 小信號作用下:h11e=ΔuBE/(ΔiB),
所以h11e表示小信號作用下,b-e之間的動態電阻,記作rbe。
②h12e是當iB=IBQ時,uBE對uCE的偏導。 從輸入特性曲線上看,就是iB=iBQ的情況下,uCE對uBE的影響。 可以用ΔuBE/(uCE)求出h12e的值。
h12e描述晶體管輸出回路電壓uCE對輸入回路電壓uBE的影響。 稱為內反饋系數。 一般很小。
③h21e時當uCE=UCEQ時,ic對iB求偏導,從輸出特性曲線看,
h21e=Δic/(ΔiB)
所以h21e 表示晶體管的電流放大倍數β。
④h22e時當iB=IBQ時,ic對uCE求偏導。 從輸出特性曲線上看,h22e是在iB=IBQ的那條輸出特性曲線上Q點處的導數。
h22e表示輸出特性曲線上翹的程度。
一般很小
3.h參數等效模型的簡化
①從參數意義理解:
在輸入回路中,h12e很小,所以輸入回路只有動態電阻; 在輸出回路中,h22e很小,所以輸出回路只有受控電流源。
②從電路分析理解:
當b-e之間加電壓時,b-e之間可以當做一個電阻,不同電壓對應不同阻值。 而ic=βiB,所以輸出回路等效為一個受控電流源。
③h參數等效模型簡化如下
4.rbe近似表達式
①.rbe求解公式
rbb'=基區體電阻,一般手冊會給出
rb'e=發射結電阻(PN結電阻)
re=發射區電阻(發射區載流子濃度高,電阻很小,忽略。 本式忽略)
UT= PN結電壓(UT=26mV)
IEQ=通過PN結電流
②.如何求rbe
rbe=rbb'+β*UT/(ICQ)
ICQ=βIBQ
IBQ=VCC-UBEQ/(Rb) (直流通路求解如下圖)
5.總結
h參數等效模型沒有考慮結電容作用,只適用低頻小信號
①Q不同,則rbe不同
②不同rbe-->不同ΔUbe,-->不同Δib
③不同Δib-->不同Δic
④不同Δic-->uo
評論
查看更多