模拟电子技术课件第2 微变等效电路法

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2.3放大电路的分析方法之二(微变等效电路法)

2.3放大电路的分析方法之二(微变等效电路法)

0
RO
IO
0
Ui Ri Rb // rbe Ii Ro Rc 3k
(2)
Ri 510 // 1.33 1.33k
Ri us Uo Ui Uo A Au s U Us Ui Rs Ri
Aus 1.33 ( 90 ) 36 2 1.33
ICQ IBQ 80 0.022 mA 1.77mA ( )
UCEQ VCC ICQRc (12 1.77 3)V 6.69 V
UCEQ大于UBEQ,说明Q点在晶体管的放大区。
UT rbe rbb ICQ
26 (150 80 ) 1.77 1.325 1.33k
2. 求静态工作点处的rbe的值; 3. 画出微变等效电路。可先画出三极管的等效模型, 然后画出放大电路其他部分的交流通路; 4. 列出电路方程求解。
画出交流等效电路如下:
I CQ I BQ
Uo Ic( Rc // RL) Ib( Rc // RL) Ui Ibrbe
Uo RL' u A Ui rbe
( RL' Rc // RL)
u 80 3 // 3 90 A 1.33
I CQ I BQ
(1)求出电路的Au、Ri和Ro;
(2)若所加信号源内阻为 Uo Rs,求出 Aus ? s U
解: (1)首先求出Q点和rbe,再求出Au、Ri和Ro。
VCC UBEQ 12 0.7 IBQ mA 0.022 mA 22.2A Rb 510
RS
I
Ib
U
RC
Rb
Re
(1 ) Ib

模拟电子技术第二章

模拟电子技术第二章

电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表 示,如图:
ui
Au
uo
放大电路放大的本质是能量的控制和转换。
放大的前提是不失真,即只有在不失真的情况下 放大才有意义。
2021/4/11
3
2.1.2.放大电路的性能指标
放大电路示意图
图2.1.2放大电路示意图
2021/4/11
4
一、放大倍数
表示放大器的放大能力
VCC
U BEQ Rb
(12 0.7 )mA 40 μA 280
做直流负载线,确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc iC = 0,uCE = 12 V ; uCE = 0,iC = 4 mA .
2021/4/11
T
22
iC /mA
4 3 2 1 0
80 µA
60 µA
静态工作点 40 µA
U i →△uBE →△iB
→△iC(b△iB)
VBB
→△uCE(-△iC×Rc)
UI


Uo
+VCC ( +12V)
RC
IC +△IC
IB
B Rb 1
+△I B
3C ET2
U CE
U BE +△UBE
+△U CE
+
UO
-
电压放大倍数:


Au
Uo

Ui
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13
+VCC (+12V)
iC / mA
4
交流负载线 80
60
IC
Q
iC 2

模拟电子技术2.4(1)等效电路法.ppt

模拟电子技术2.4(1)等效电路法.ppt

0.81V
Au
UOL Ui
UOL UOC
UOC Ui
Ao
UOL UOC
Ao
RL Ro RL
90
带负载后放大倍数下降。
例题2:
已知:VCC=12V,Rb=510K,RC=3K;晶体管的rbb`=150, β=80,UBEQ=0.7V,RL=3K,耦合电容对交流信号视为短路。
Rb
_+
Rs
c1
u+_s
Rc Rb rbe
带上负载后电压放大倍数减小。
输入电阻:
Ri
Ui Ii
Rb
rbe
计算输出电阻Ro有两种方法:
(1)将负载RL去掉,信号源短路,保留其内阻;在输 出端加正弦信号Uo,产生电流Io,Ro= Uo/ Io.
Ii Rb +
b Ib +
Ib=0
ui
ube
rbe βIb
_
_
e
Ic c Ic=0
RS +
ui Rb
ube
US_ _
_
rbe βIb
e
交流等效电路
+
RC RL uo
_
R i R b//rbe
RO RC
R i RS R b//rbe ×
R o R C // RL ×
输入电阻与信号源内阻无关,输出电阻与负载无关。

• Aus
Uo •
Us
• ••

• Aus
Uo • Us
Uo • Ui
Rs
+
u_s
+Vcc
Rc
+
Rs
RL

模拟电子技术课件第2 讲.ppt

模拟电子技术课件第2 讲.ppt

i
R f 1
v R3
R2I f
R2 R1
vs
R'
+
vo
I3=I4+If
VR3 V0 VR3 VR3
R3
R2
R4
Avvfo vv-soR2R-3R2RRR312RR44RR12RRR42.3 基本线性运算放大器
2.3.2 反相放大电路
vR3
2. T型反馈网络
例.1)求Av表达式
第2章 运算放大器
上 讲回 顾 • 电子系统与信号 • 模拟信号与数字信号 • 电压信号与电流信号 • 输出电压与输出电流 • 等效电路 • 电路指标
1
第2章 运算放大器
2.1 集成电路运算放大器 2.2 理想运算放大器 2.3 基本线性放大电路 2.4 同相输入和反相输入放大电路的其它应用 2.5 SPICE仿真例题
vP
-
v+-NN
vI
-
_
+VCC
ri _Av0vI+ r0
-VCC
+
v0
2.2.2 理想运放的开环传输特性
当vP>vN时,V0=+V0m 当vP<vP时,V0=-V0m
v0
+V0m
vI=vP-vN
-V0m
8
2.2理想集成运算放大器
2.2.3 结论
1.开环理想运放的动态范围近似为零;
2.集成运放工作在线性区的必要条件: 接成负反馈
)vs
Avf
v o
vs
1 Rf R1
若Rf=0,R1=∞
v o
vs
12
2.3 基本线性运算放大器
2.3.1 同相放大电路

第二章电路的等效变换精品PPT课件

第二章电路的等效变换精品PPT课件

④功率
p1=R1i2, p2=R2i2,, pn=Rni2
p1: p2 : : pn= R1 : R2 : :Rn
总功率
表明
p=Reqi2 = (R1+ R2+ …+Rn ) i2 =R1i2+R2i2+ +Rni2 =p1+ p2++ pn
① 电阻串联时,各电阻消耗的功率与电阻大小成正比; ② 等效电阻消耗的功率等于各串联电阻消耗功率的总和。
OUT1A 1 OUT1B 21 OUT2A 2 OUT2B 5
23
220V~
直流 9V
5V稳压模块 DC +5V
100nF
3 IN OUT 2 GND OUT 4
1
10uF
22uF
14 RC1
22
L6219DS
3
12 RC2 6
4 7 18 19
电源电路
主控电路
电 路 理 论 分析
问题:变压器、电池为什么都满足手 机要求?
即:若 f1(i)= f2(i) ,则两个二端网络等效。
电 路 理 论 分析
等效变换:若两个二端网络等效,则可以用一个网络 替换另一个网络,称为网络的等效变换。
等效的网络可以为有源网络,也可为无源网络
对A电路(外电路)中的
电 路 理 论 分析
明确
对外等效,对内不等效
电 路 理 论 分析
电 路 理 论 分析
③ 串联电阻的分压
uk RkiRk RueqR Rekquu
串联同流,正比分压
例 两个电阻的分压:
u1
R1
R1 R2
u
u2
R2 R1 R2

《模拟电子技术(童诗白)》课件ppt

《模拟电子技术(童诗白)》课件ppt

V
-
uR
t
V UD
幅值由rd与R
分压决定
t
例题1:试求输出电压uo。
-12V
解:两个二极管存在优先 导通现象。
R
D1 -5V
D2 0V
D2导通,D1截止。
Si : Uon 0.7V uo Ge : Uon 0.2V
Si : uo 5.7V
?
Ge : uo 5.2V
例题2:试画出电压uo的波形。
EGO:热力学零度时破坏共价键所需的能量,又称 禁带宽度 (Si:1.21eV,Ge:0.785eV);
T=300K时,本征半导体中载流子的浓度比较低, 导电能力差。Si:1.43×1010cm-3 Ge:2.38×1013cm-3
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二、杂质半导体
掺入微量杂质,可使半导体导电性能大大增强。按 掺入杂质元素不同,可形成N型半导体和P型半导体。
晶体结构是指晶体的周期性
§1.1 半导体基础知识
结构。即晶体以其内部原子、 离子、分子在空间作三维周
一、本征半导体
期性的规则排列为其最基本 的结构特征
纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
1、半导体
根据材料的导电能
si
力,可以将他们划分为
GGee
导体、绝缘体和半导体。
典型的半导体是硅Si和 锗Ge,它们都是四价元
i
u IZmin
正向导通与
一定值时,稳压管就不会因发 热而损坏。
二极管相同 等效电路:
D1
u
符号:
D2
UZ rz
DZ
2、主要参数
(1)稳压值UZ;
(2)稳定电流IZ(IZmin):电流小于此值时稳压效

模拟电路基础第二章微变等效电路

模拟电路基础第二章微变等效电路

(Rs rbe R E )Uo rbe rce ] rce (Rs rbe
RE)
R o

Uo Io

rce

R
E (Rs rbe rce ) Rs rbe R E
通常, rce Rs rbe
R o
rce (1
R s
I b Au

Uo Ui

rbe
(1 )R E
Au

Uo Ui
Ib (rce // R C // R L ) Ib rbe (Ib Ib )R E
(rce // R C // R L ) rbe (1 )R E
求输出电阻Ro
Ii
B Ib
B’
Rs
RB
rce
e
二、晶体管共发H参数模型
iC
B
iB
uBE
E
将晶体管视为一二端
口网络,根据两个端
C 口的 电压和电流之间 的相互关系导出的模
型是网络模型,对H
uCE
参数模型,选择的自 变量为iB, 和uCE,因变量
为uBE和iC。
u BE f1 (iB , u CE )
iC f 2 (iB , u CE )
hie
Ic
hfeIb
1
h oe Uce
h ie rbb rbe rbe b Ib h fe g m rbe
h oe

1 rce
Ub
rbe
e
c
Ic
Ib
rce Uce
e
Ib b
c Ic
Ube
rbe
Ib

小信号模型分析法(微变等效电路法)

小信号模型分析法(微变等效电路法)

参数)。
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模拟电子技术基础
1 模型的简化
一般采用习惯符号
即 rbe= hie ur = hre
= hfe
rce= 1/hoe
ib hie vbe hrevce
ur很小,一般为10-310-4 , rce很大,约为100k。故
一般可忽略它们的影响,
得到简化电路
BJT的H参数模型为
C 1
C

2

vi
T RL


vo

交流通路

vi
RB


T
RC RL vo

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返回
模拟电子技术基础

vi
RB


T
RC RL vo

(2) 画出微变等效电路
Ib
T
bc
Ic

Vi
R B rbe

ib R C
e
将BJT微变 等效

R L Vo
放大电路的微 变等效电路

上页 下页 返回
hie

vB E iB
VCE
输出端交流短路时的输入电阻;
hfe
iC iB
VCE
输出端交流短路时的正向电流传输比或电 流放大系数;
hre

vBE vCE
IB
输入端电流恒定(交流开路)的反向电压传输比
hoe

iC vCE
IB
输入端电流恒定(交流开路)时的输出电导。
四个参数量纲各不相同,故称为混合参数(H (hybrid)
求输出电阻 的等效电路
当 VS 0 时
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i
引 入 Re 后,输入电阻 增大了。
Ic I
放大电路的输出电阻
将放大电路的输入 端短路,负载电阻 RL 开 路 ,一般 c 、e 之间的 内电阻 rce 比Re 大许多, 故
I b b b Ib
+
c
c c +
R U i Rb
b
rbe rbe
e
Ie
I b R I b Rc
+
uO
ui
¡¡
RL
-
-
分压式偏置电路
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第 22 页 22
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
2.5.2 工作点稳定电路
分压式偏置工作点稳定电路
+ V CC
ie Rb1 IB T ie Rb 2 ¡¡ Rc
+
I1 C1
+ +
UB I2
C2 UE Re Ce
26m V rbe 300 (1 ) 1.36K IE
' RL RC // RL 3 // 3 1.5K
' I b RL ' RL 60 1.5 66 1.36 rbe
AV

Vo


Vi
I b rbe
(2). 输入电阻Ri
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
2.5.1 温度对工作点的影响
1.温度对三极管参数的影响
(1)温度对ICBO的影响 温度每升高10℃,ICBO将增大一倍。 在高温场合多选用硅管。 I CEO (1 ) I CBO ,随着温度的高,ICEO也急剧增大。 (2)温度对UBE的影响 温度每高1℃, U BE 减小2.2mV。 (3)温度对β的影响 温度每升高1℃,β增加0.5%~1%。
简化后的三极管等效电路
三极管简化的H参数等效电路图
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第3页 3
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
2.共射极基本放大电路的微变等效电路
图a
1.交流参数的计算 (1)电压放大倍数
R'L = Rc // RL
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
说明:在工业上批量生产电子产品时,由于三极管参数
的分散性,同一型号三极管的参数(如β)将有较大的不同,
因此它的影响和温度变化造成的影响很相似。 为了减少调试时间,降低生产成本,希望电路对三极管 参数具有较好的适应性,即当管子参数变化时,其静态电流 IC基本不变。固定偏流电路不能满足上述的要求。
第1页 1
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
(2)晶体管输出端的等效电路
在放大区,
在小信号条件下,β是常数。
△ic= βib ,即ic=受ib控制 , 晶体管输出端可用一个受控电流源来等效代替。如上图所示。
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第2页 2
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
解:由直流通路估算静态工作点Q处的电流与电压值。 +VCC Rb C1 + + Ui Rc C2 + +
VT Re
RL
UO

(b)直流通路
例1图
接有发射极电阻的放大电路
第7页 7
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
根据微变等效电路列方程 U I r I R
第4页 4
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
(2)输入电阻
对于共发射极低频电压放 大倍数,rbe约为1KΩ左右。 通常RB》 rbe,所以Ri≈ rbe。 Ri越大,放大电路从信号源取得的信号也越大。
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
所谓的稳定工作点,主要指稳定工作点的电流IC 。 一种能自动稳 定工作点的偏置电 路如右图所示,该 电路称为分压式偏 置电路或射极偏置 电路。分压式偏置 电路是目前应用最 广泛的一种偏置电 路。
I1 C1
+ +
+ V CC
ie Rb1 IB T ie Rb 2 ¡¡ Rc
+
UB I2
C2 UE Re Ce
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
练习
1.根据直流通路求静态参数
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
2.根据微变等效电路求动态参数 (1). 电压放大倍数
UB I2
C2 UE Re Ce
+
uO
UCE VCC IC Rc I E Re VCC IC (Rc Re )
+ V CC
+
Rc C2 +
+ uO + VCC
Rb C1
+
Rc iC + T uBE
+
+ C2 iB uCE RL
+
uO
Rs + us
ui
-
-
-
-
-
-
-
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
解:(1)
(2)当β=100时,IB的计算同上,仍为55μA I C I B 100 55μ A 5.5mA
R rbe 1.36K
' i
' Ri Rb // Ri' 15// 1.36 1.25K
(3). 输出电阻Ro
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Ro RC 3K
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
●如考虑信号源内阻RS,则电压放大倍数的计算应为
Re Re
c
RLU o RL

Ro Rc
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Ie
e
例2图 (c)
第9页 9
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
讨论
引入 Re 后对输出电阻的影响。
UO UO Ue IO I C 其中 I C Ib RC rce e U 因为 U i 0, I b Ic Ib rbe IO b c UO Ue Ue I b IC + rce rce rce rbe rbe e ~_ U o U 1 Rc Rb O ( )U e rce rce rbe I e Re UO 1 ( ) I C Re rce rce rbe 例2图 (d) UO 求例2图电路输出电阻的等效电路 rce rce (1 ) Re Re Re // rbe 式中 rbe
i b be e e
其中
Ie (1 ) Ib

U O I C RL I b RL
UO RL Au Ui rbe (1 ) Re
引入发射极电阻 后, Au 降低了。
Ic
e
Ie
若满足(1 + ) Re >> rbe Ib b + RL Au rbe Re
可见,当RS》ri时,电压放大倍数将下降很多。
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第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
2.5 工作点稳定电路
设计和调试放大电路时,为获得较好的性能,必须首先设 置一个合适的Q点。 VCC U BE IB 共射基本放大电路中, Rb 当VCC和Rb确定后,基极偏流IB是“固定”的,其偏置电路 实际上是由一个偏置电阻Rb构成的。 +V
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
微变等效电路法就是在小信号条件下,在给定的工作范围内,将晶体管看 成一个线性元件。把晶体管放大电路等效成一个线性电路来进行分析、计算。
1.三极管的微变等效模型
(1)晶体管输入回路的等效电路
rbe为晶体管的交流输入电阻,
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固定偏置电路结构简单,调试方便。
但当更换管子或环境温度变化引起三极管参数变化时, 电路的工作点(IC、UCE)将发生变化,使Q点发生移动, 很可能移到不合适的位置而使放大电路无法正常工作。
+ V CC
+
Rc C2 +
+ uO + VCC
Rb C1
+
Rc iC + T uBE
+
+ C2 iB uCE RL
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第 19 页 19
第2章 半导体三极管及基本放大电路 第 2 章 基本放大电路
[ 例 2] 在 图 所 示 的 固 定 偏 流 电 路 中 , 若 VCC=9V , Rb=150kΩ,Rc=2kΩ. 三 极 管 3DG4 的 UBE=0.7V , UCES=0.3V , β=50。 (1)试确定静态工作点; (2)若更换管子,使β变为100,其他参数不变,确定此 时的静态工作点。
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