一、什么是微變等效電路?
微變等效電路是當電路中某一部分用其等效電路代替之后,未被代替的部分電壓和電流均不發生變化,也就是說電壓和電流不變的部分只是等效部分以外的電路。
微變等效電路的特點:
?、?微變等效電路的對象只對變化量。因此,NPN型管和PNP型管的等效電路完全相同。
?、?微變等效電路是在正確的Q點上得到的,如Q點設置錯誤,即Q點選在飽和區或截止區時,等效電路無意義。
③ 不能用微變等效電路求靜態工作點。④ 微變等效電路中的電壓和電流全部用交流量的有效值表示, 電壓和電流的方向按網絡的定義方向,不要隨意改變。
二、三極管的微變等效電路
NPN型三極管的微變等效電路如圖1(b)所示,。晶體管的輸入端加交流信號vi時,在其基極將產生相應的變化電流ib,如同在一個電阻上加交流電壓而產生交流電流一樣。因此晶體管的輸入端b、e之間用一個等效電阻代替,這個電阻稱為三極管的輸入電阻rbe,其大小為
式中rbb’是晶體管基區電阻,在小電流(IEQ約為幾毫安)工作情況下,約為80Ω左右,26mV為溫度的電壓當量,在室溫(300K)時的值。應當注意的是,上式的適用范圍為0.1mA<IE<5mA,實驗表明,超越此范圍,將帶來較大的誤差。。
從上式可看出,rbe與靜態電流IE有關。值得注意的是,rbe是三極管b、e之間的交流等效電阻,而不是直流電阻。
三、動態指標的計算
?。?)首先畫出放大電路的交流通路
在畫交流通路時,應將放大電路中的耦合電容、直流電源的兩端視為短路。 如圖2所示為共射放大電路,圖3為其交流通路,此時電路中的電壓電流均為交流成分,顯然,放大電路的交流負載電阻為R/L,即R/L=RC//RL。
?。?)用三極管的微變等效電路來代替交流通路中的三極管,既得出放大電路的交流微變等效電路。如圖4所示。
?。?)標出各支路和節點之間的電流、電壓關系
?。?)求解Av、Ri、Ro
?、?電壓放大倍數AV
由圖4可得
?
?、?計算輸出電阻R0
放大器的輸出電阻R0就是從放大器輸出端(不包括外接負載電阻RL)看進去的交流等效電阻,因晶體管的輸出端在放大區為一受控恒流源,其動態電阻很大,所以輸出電阻就近似等于集電極電阻,即
如圖2所示共發射極放大電路中,設三極管的參數為β=50,rbb’=100Ω,試求放大器的電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻。
解:三極管的發射極的靜態電流為
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