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雙極性晶體管的動態分析

CHANBAEK ? 來源:百家號中電踐行者 ? 作者:百家號中電踐行者 ? 2022-08-14 16:34 ? 次閱讀

既然有靜態分析,當然也會伴隨著動態分析。靜態分析是去掉了放大電路中的交流成分,那么,動態自然是去掉了放大電路中的直流成分。

pYYBAGL4sveACrfJAAC-yoqt4T4591.png

那么,去掉了直流成分,電路變成什么樣了哪?看下圖∶

pYYBAGL4swGAO1E4AACHEVy6mNY988.png

因為去掉了直流成分,也就是沒有了Ucc的存在,原來的點相當于0電位,與原0電位并接,所以,Rb、Rc兩個電阻直接就接在了0電位點上了。

兩個電容C1和C2在交流電路中相當于短路,自然也就不會出現在電路當中了。

既然是放大電路,就是對交流信號的放大,這個交流信號并不固定,可以是低頻,也可以是高頻,可以幅值大,也可以幅值小,正弦交流信號只是一種比較理想的形式。

放大,在表現形式上就是輸出電壓Uo與輸入電壓Ui的比值,即A=Uo/Ui,需要注意,這里的Uo、Ui都是交流信號的向量形式,并非有效值形式。這個A就是電壓放大倍數,書本上叫電壓增益。

需要放大的是交流信號,這個交流信號可以是聲音,也可以是震動,或其他形式,這些都稱之為信號源,用一個電壓源與內阻串聯的形式等效,如此,信號源就加入了電路當中。

放大電路的輸入與輸出電壓都要以電阻的形式表現出來,所以在輸入側就有輸入電阻ri,在輸出側就輸出電阻ro,如下圖∶

pYYBAGL4sxaAaaeXAAUVBmc8Drs133.png

從輸入側看去,由分壓方程可知∶Ui=Us*ri/ro+ri,可知,ri越大,Ui就越大,這比較反映實際。

在輸出側,Uoc為開路電壓,RL為負載電阻,由分壓方程可知∶Uo=Uoc*RL/ro+RL,可知,ro越小,Uo就越大,這比較反映實際。

放大倍數A受輸入信號頻率的影響比較大,而輸入信號的頻率又是變化的,這必然會使輸出電壓波形產生畸變,這是我們不愿看到的,所以要像參照輸出信號不失真,輸入信號的頻率必須要在一個合適的頻段內,這個頻段,就稱為通頻帶。如圖:

poYBAGL4syiAdI-GAAC3BacdJ4g073.png

除了以上,還要知道對放大電路的等效分析。在輸入端,由二極管伏安特性曲線可知,越過開啟電壓,直線近似趨于直線,這就可以近似看做是線性電阻,用rbe表示;在輸出端,由于滿足Ic=βIb,所以,在輸出端就可以等效為一個電流受控源。如下圖:

poYBAGL4szKAbFNVAABkJbS_RZo075.png

這就是動態分析下的等效電路,輸入電阻為Rb與rbe之間的并聯,而輸出電阻則為Rc與負載電阻之間的并聯。

由以上分析可知:Ui=ib*rbe,Uo=ic*(Rc∥RL),A=Uo/Ui=-β(RL∥Rc)/rbe。

再此需要注意一下,這里的rbe與開頭說的輸入電阻ri并不相同,rbe是晶體管的等效電阻,而ri才是輸入端電阻,ri等于Rb與rbe的并聯值,輸出電阻則為Rc。

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