放大电路基本分析及仿真方法BJT小信号放大

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带上负载后这种失真消除?
4. 增强电压放大能力的方法?
模拟电路基础课程组
四. Multisim仿真方法
VCC 12.0V
XSC1
1.静态工作点测量
VCC
Ext Trig
+
Rc
_
3kΩ
A
B
0
Rb
+_+_
600kΩ 5
C2 4
C1 1
10µF
7 XFG1
10µF
T
RL 3kΩ
2.输入输出波形测量以及放大倍数测量
Ri
XM
XMM2 M1 XMM
2
R1
Ri
2.897 2k 7.071 2.897
1.4k
模拟电路基础课程组
4.输出电阻测量
整个放大电路看作有内阻的电压源,这个内阻就是放 大器的输出电阻。先测量负载开路时的电压源的开路电压, 再将负载接入,测得负载的电压,利用分压公式可求。
VCC 12.0V
VCC
Us
-
-
e
Ib c
RC
+
RL Uo
-
问题讨论 (1)前级电路阻抗对电压增益的影响? (2)后级电路阻抗对电压增益的影响?
模拟电路基础课程组
3)输出电阻
0
Ii
Ib
0
Ic
It
+b
Rs
+ Ui Rb rbe
Us
-
-
e
Ib c
++
RC RL Uo
-
Ut
-
Ro'
Ro
Ro
Ut It
RL us 0
Rc // Ro'
晶体管模型案例
参考文献:PETER H.AAEN, JAIME A.PLA, JOHN WOOD, Modeling and characterization of RF and microwave power FETS, Cambridge University Press, 2007. 模拟电路基础课程组
Us
-
-
e
Ib c
RC
+
RL Uo
-
1)输入电阻
Ri
Ri'
Ui Ii ( Rb // rbe ) Ibrbe
Ri
Ui Ii
Ii (Rb // rbe ) Ii
Rb
// rbe
或者
Ri
Ui Ii
Rb // Ri'
Rb // rbe
模拟电路基础课程组
Ii
Ib
Ic
2)电压放大倍数 Ui Ii ( Rb // rbe ) Ibrbe Uo Ic ( Rc // RL )
Rb 600kΩ
Rc 3kΩ
5
C2 4
C1 1
10µF
7 XFG1
10µF
T
键 = A S1
2
RL 3kΩ 0
XMM1
开路电压
带载电压
Ro
U U
' o
o
1 RL
1.21 0.605
1 3k
3k
模拟电路基础课程组
University of Electronic Science and Technology of China
第二章 基本放大电路
§2.1 放大的概念与放大电路的性能指标 §2.2 基本共射放大电路的工作原理 §2.3 放大电路的分析方法 §2.4 静态工作点的稳定 §2.5 晶体管放大电路的三种接法 §2.6 场效应管基本放大电路 §2.7 放大电路的频率响应
下面介绍常用的线性等效模型,可以简化对放 大电路的分析,应注意各种模型的使用范围和条件。
模拟电路基础课程组
电路模型概念
参考文献:PETER H.AAEN, JAIME A.PLA, JOHN WOOD, Modeling and characterization of RF and microwave power FETS, Cambridge University Press, 2007. 模拟电路基础课程组
0
Au
700mV 10mV
70
模拟电路基础课程组
VCC 12.0V
XSC1
XFG1 0
Rb 600kΩ
VCC Rc 3kΩ
5
C2
A +_
B +_
Ext Trig +
_
4
7 R1 2kΩ XMM1
C1
2
1
10µF XMM2
10µF
T
RL 3kΩ
0
3.输入电阻测量
0 整个放大电路可以看 作为信号源的负载电 阻,与输入端的取样 电阻串联,利用分压 公式可以求Ri
模拟电路基础课程组
阻容耦合共射放大电路的动态分析
Ib
b rbe
Ic c
Ib
模拟电路基础课e 程组
+
Rs
+ ui Rb
us -
-
+ RC RL uo
-
交流等效电路
Ii
Ib
Ic
+b
Rs
+ Ui Rb rbe
Us
-
-
e
Ib c
RC
+
RL Uo
-
动态指标计算
Ii
Ib
Ic
+b
Rs
+ Ui Rb rbe
BJT用于估算的低频小信号等效模型
B
C
E
利用PN结的电流方程可求得
rbe
U be Ib
rbb'
(1
)rb'e
rbb'
(1
)
UT I EQ
查阅手册
由IEQ算出
在输入特性曲线上,Q点越高,rbe越小!
模拟电路基础课程组
3. 小信号等效电路模型估算分析法的一般步骤
1)根据直流通路估算静态工作点,并确定 rbe;
模拟电路基础课程组
实例电路
模拟电路基础课程组
定量估算
由于放大电路中BJT是一个非线性器件,电路的 分析不能运用在电路分析中已掌握的公式和定律。 如能在一定条件下,建立BJT的线性化模型,将BJT 非线性器件线性化,那么,对放大电路的分析就迎 刃而解了。从实际的BJT特性曲线可见,在小范围 内可将其非线性作线性化处理,此时,BJT的电流、 电压有线性关系存在。这样,在小信号范围可建立 BJT的线性模型了。
rbe
rbb'
(1 ) UT
I EQ
rbb'
UT ICQ
2)画出放大电路的交流通路;
3)根据交流通路用BJT的交流等效模型代替电路中的BJT,
画出放大b电路微c 变等效电路b。u+ibbe
e
-
ic
+
c
rbe
ib uce
e
4)根据放大电路的微变等效电路计算放大电路的交流 指标 Au、Ri、Ro。
+b
Rs
+ Ui Rb rbe
Us
-
-
e
Ib c
RC
+
RL Uo
-
Au
Uo Ui
Ic (Rc // Ibrbe
RL )
Ib (Rc //
Ibrbe
RL )
(Rc //
rbe
RL )
源电压放大倍数
Ii
Ib
Ic
Aus
Uo Us
Uo Ui
Ui Us
Ri Rs Ri
Au
模拟电路基础课程组
+b
Rs
+ Ui Rb rRbie
Ro Rc
因 Ro'
输出电阻中 不应含有RL!
模拟电路基础课程组
讨论一
Au
(Rc ∥ RL ) rbe
rbe
rbb'
(1
)
UT I EQ
已知ICQ=2mA,UCES= 0.7V。
பைடு நூலகம்
1. 在空载情况下,当输入信号 增大时,电路首先出现饱和失 真还是截止失真?若带负载的 情况下呢?
2. 空载和带载两种情况下Uom分别为多少? 3. 在图示电路中,有无可能在空载时输出电压失真,而