放大电路分析方法

一、图解法

1.静态工作点分析

①输入特性曲线静态工作点位置

当Δui=0时，静态工作点在晶体管的输入回路上所以有

在输入特性曲线中画出上式所表达的函数

ⅰ当UBE为零时，ib=VBB/Rb，所以纵坐标为(0，VBB/Rb)

ⅱ当ib为零时，UBE=VBB，所以横坐标为(VBB,0)

由于静态工作点即在晶体管输入特性曲线上，又在输入回路负载线上，所以我们能得到静态工作点Q在输入特性曲线的位置

②输出特性曲线静态工作点位置

根据共射放大电路得：

在晶体管的输出回路中，

ⅰ静态工作点即应在IB=IBQ的那条输出特性曲线上，

ⅱ又在外电路的回路方程中，做截距，交点就是静态工作点Q

2.电压放大倍数分析

当Δui≠0时：

①先按照Δui=0时的情况，求出输入特性曲线与输出特性曲线上的静态工作点Q。

②当有输入信号为Δui时,输入回路负载线上Δui的变化，在输入特性曲线上造成ΔuBE的变化，而ΔuBE的变化在输入特性曲线上造成ΔiB的变化。

(外电路回路方程)

③在前面得到ΔiB的值，根据在输出特性曲线的静态工作点Q，则在输出特性曲线上找到IB的值(IBQ+ΔiB)。

④再根据输出回路负载线与输入特性曲线交点(IBQ与IBQ+ΔiB)的横纵坐标，即为ΔiB引起的ΔuCE与ΔiC

(外电路回路方程)

⑤图解法分析过程及电压放大倍数

二、直流模型

对共射放大电路进行静态分析时，将b-c之间的电压取UBEQ取一个固定值，认为b-e之间等效为直流恒压源。 而ICQ=βIBQ,说明输出回路可以等效为受控电流源。 等效模型如图2

图1

图2

三、h参数等效模型

h参数等效模型只能用于低频动态小信号参数的分析

1.h参数等效模型的由来

将三极管看做一个双口网络，以b-e为输入端，c-e为输出端，则网络外部端电压和电流关系就是晶体管的输入特性与输出特性如图4

图3

图4

为了研究低频小信号作用下各变化量之间的关系，对上式两端求全微分则：

由上式可知：

①Ube为b-e电压，由两部分组成，所以两部分均是电压。

所以h11为电阻，h12为无量纲。

而Ube是两个电压相加，所以两部分是串联(h11电阻与一个电压控制的电压源串联)

②Ic为两部分相加的电流，所以

h21为无量纲，h22*Uce为电流，所以h22为电导。

所以c-e等效为一个电流控制的电流源与一个电阻并联。

这样，晶体管的h参数等效模型如下：

2.h参数等效模型的意义

（1）H11E

h11e是当UCE=UCEQ时，uBE对iB的偏导数。 从输入特性曲线上看，就是UCE=UCEQ时Q点处切线斜率的倒数。 小信号作用下：h11e=ΔuBE/(ΔiB),

所以h11e表示小信号作用下，b-e之间的动态电阻，记作rbe。

②h12e是当iB=IBQ时，uBE对uCE的偏导。 从输入特性曲线上看，就是iB=iBQ的情况下，uCE对uBE的影响。 可以用ΔuBE/(uCE)求出h12e的值。

h12e描述晶体管输出回路电压uCE对输入回路电压uBE的影响。 称为内反馈系数。 一般很小。

③h21e时当uCE=UCEQ时，ic对iB求偏导，从输出特性曲线看，

h21e=Δic/（ΔiB）

所以h21e 表示晶体管的电流放大倍数β。

④h22e时当iB=IBQ时，ic对uCE求偏导。 从输出特性曲线上看，h22e是在iB=IBQ的那条输出特性曲线上Q点处的导数。

h22e表示输出特性曲线上翘的程度。

一般很小

3.h参数等效模型的简化

①从参数意义理解：

在输入回路中，h12e很小，所以输入回路只有动态电阻； 在输出回路中，h22e很小，所以输出回路只有受控电流源。

②从电路分析理解：

当b-e之间加电压时，b-e之间可以当做一个电阻，不同电压对应不同阻值。 而ic=βiB,所以输出回路等效为一个受控电流源。

③h参数等效模型简化如下

4.rbe近似表达式

①.rbe求解公式

rbb'=基区体电阻，一般手册会给出

rb'e=发射结电阻(PN结电阻)

re=发射区电阻(发射区载流子浓度高，电阻很小，忽略。 本式忽略)

UT= PN结电压(UT=26mV)

IEQ=通过PN结电流

②.如何求rbe

rbe=rbb'+β*UT/（ICQ）

ICQ=βIBQ

IBQ=VCC-UBEQ/(Rb) (直流通路求解如下图)

5.总结

h参数等效模型没有考虑结电容作用，只适用低频小信号

①Q不同，则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