微變等效電路法分析放大電路

• • 本文介紹的定義
  • 一、簡化的h參數微變等效電路
  • 二、微變等效電路法應用

本文介紹的定義

微變等效電路法、h參數微變等效電路、單管共射放大電路的微變等效電路、Rbe近似估算、微變等效電路法應用。

一、簡化的h參數微變等效電路

微變等效電路法：在信號變化范圍很小的情況下，三極管電壓、 電流之間的關系基本是線性的。此時，可以將二極管的輸入、輸出特性曲線近似地視為直線。用一個線性電路來等效非線性的三極管。這樣的電路稱為三極管的微變等效電路。微變等效電路法用于電路的動態分析。

如上圖所示，對于輸入特性曲線(a)，可用等效電阻表示Ube變化量和Ib變化量之間的關系。

對于上圖輸出特性曲線(b)，Q點附近特性曲線基本上是水平的，可以用一個大小為βIb的恒流源來代替三極管。這個電流源是一個受控電流源，體現了基極電流ib對集電極電流ic的控制作用。

最終得到下圖(b)的微變等效電路，稱為簡化的h參數(混合參數)微變等效電路，因為忽略了Uce對Ic的影響，忽略了Uce對輸入特性的影響。但是由于忽略這些影響帶來的誤差小，所以簡化的h參數微變等效電路足以應對工程計算。

單管共射放大電路的微變等效電路：首先用上圖b的等效電路代替三極管，然后畫其他部分的交流通路。Ui、Uo、Ib、Ic上面有個點，表示輸入電壓、輸出電壓、基極電流、集電極電流的正弦相量。

一些公式如下，Au是單管共射放大電路的電壓放大倍數。

Rbe近似估算：Rbe由三部分組成，基區體電阻、基射之間的結電阻、發射區體電阻。

流過PN結的電流Ie與PN兩端電壓Ube之間的關系：Is是反向飽和電流；Ut溫度電壓當量，常溫等于26mv；工作在放大區發射結正向偏置，Ube大于0.1 。

由于上式括號里面左邊的數遠大于1，可以簡化：

對Ube求導，得到Rbe的倒數，那么就可以得到Rbe的值，而且在靜態工作點附近一個比較小的變化范圍內，Ie約等于Ieq，那么Reb表示如下。

發射區多子濃度高，體電阻較小，可忽略。那就可以根據下圖得到Ube和Ib的表達式。

然后對Ib求導就得出Rbe：低頻小功率三極管Rbb一般等于300歐姆。

由以上得知，Ieq一定，β越大，Rbe越大，電壓放大倍數里面，Rbe是在分母上的，所以，β增大，三極管不能按比例提高電壓放大倍數。可以通過提高Ieq的值，減小Rbe，從而增大電壓放大倍數。

二、微變等效電路法應用

有的放大電路無法用圖解法直接求電壓放大倍數，比如發射極不直接接地的情況，如下圖a。

用微變等效電路法可畫出圖a的等效電路如圖b。

由圖b可知:輸入電壓、輸出電壓、電壓放大倍數、輸入電阻。接入Re，電壓放大倍數降低；輸入電阻增大；

總結

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