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拓宽电路的动态剖析

2017-03-31 10:49分类:电工考证知识 阅读:

 

动态剖析便是求解各动态参数和剖析输出波形。通常选用图解剖析的办法或微变等效电路的办法。
1、图解剖析办法
图解法便是运用晶体管的特性曲线在静态剖析的根底上,用作图的办法来剖析各个电压和电流沟通重量之间的传输状况和彼此联络,断定最大不失真输出电压的幅值、剖析非线性失真等状况。
(1)沟通负载线
直流负载线反映静态时电流IC和UCE的改动联络,其斜率为1/Rc,沟通负载线反映动态时电流iC和VCE的改动联络,沟通负载线是有沟通输入信号时作业点的运动轨道。
沟通负载线的画法:先作出直流负载线,找出Q点;然后过Q点作一条斜率为1/R'L(R'L=Rc//RL)的直线,即为沟通负载线。
(2)图解剖析
输入沟通讯号时的图解剖析,如图1。


图1 输入沟通讯号的图解剖析


(3)非线性失真
对拓宽电路有一个根柢恳求便是输出信号的波形与输入信号波形尽或许类似,即失真要小。致使失真的要素有多种,其间最根柢的一个,便是静态作业的不适合或许信号太大,使拓宽电路的作业计划超出了晶体管的线性区,这种失真通常称为非线性失真。
拓宽电路的作业点太高,使拓宽电路进入三极管的丰满区作业而致使的非线性失真称为丰满失真。当拓宽电路的作业点太低,使拓宽电路进入三极管的截止区作业而致使的非线性失真称为截止失真。如图2所示。由此可见,拓宽电路要想取得大的不失真输出凹凸,恳求作业点Q要设置在输出特性曲线拓宽区的基地部位。

图2 截止失真和丰满失真


2、微变等效电路法
下面介绍拓宽电路作业在小信号计划内时,运用微变等效电路来剖析拓宽电路输入电阻、输出电阻和电压拓宽倍数的办法。
(1)三极管的微变等效电路
三极管对错线性元件,在必定的条件(输入信号凹凸小,即微变)下能够用一个等效的线性电路来替代,然后把拓宽电路改换成等效的线性电路,使剖析、核算大为简化。下面以共射接法介绍三极管的微变等效电路。

图3 输入特性和输出特性


首要来研讨一下共射接法时三极管的输入/输出特性。从图3(a)可知,在输入特性Q点邻近,特性曲线根柢上是一段直线,即能够为成正比,因此能够用一个等效电阻来代表输入电压和输入电流之间的联络。咱们把这个电阻称为三极管的输入电阻,用rbe标明,即有,
依据半导体物理剖析,关于通常的低频小功率管接成共射电路时,其输入电阻常用下式来核算。

再从图3(b)所示的输出特性看,假定在Q点邻近特性曲线根柢上是水平的,即,而只取决与于。在数量联络上倍。所以,从三极管的输出端看进入,能够用一个巨细为的电流源来替代三极管两头电压。值得留神的是,这个电流源是一个受控源而不是独立电流源。受控源本质上表现了基极电流ib对集电极电流ic的操控效果。这么,就得到图4所示三极管的微变等效电路。

图4 微变等效电路


(2)拓宽电路微变等效电路剖析办法

图5 典型射极偏置电路的微变等效电路

首要,依据原理图5(a)画出沟统统路5(b),然后把沟统统路中的三极管用其等效电路替代,即可得到如图5(c)所示的微变等效电路。
依据的界说及等效电路,由输入回路可求得:,由输出回路可得:

且: 所以有:
信号源电压拓宽倍数:

式中,负号标明输出电压与输入电压反相,故共发射极电路具有反相效果。从图5(c)还可求得根柢拓宽电路的输入电阻和输出电阻别离为:

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