放大電路動態(tài)參數(shù)的分析

發(fā)布時間:2023-12-20
放大電路動態(tài)參數(shù)有源電壓放大倍數(shù)aus、電壓放大倍數(shù)au、輸入阻抗ri、輸出阻抗ro等。利用微變等效電路的方法來求解動態(tài)參數(shù)時,首先要畫出交流通路,然后畫出微變等效電路圖。以圖1(a)為例。分別畫出它的交流通路如圖1(b),然后將晶體管用微變等效電路代替,1(c)所示。一般情況下,輸入信號為正弦量,因此微變等效電路中的各電量均用相量表示。
圖1(a) 單電源供電的基本共射放大電圖 1(b) 交流通道
1(c) 微變等效電路
利用圖1(c)所示電路,可以直接計算放大電路的動態(tài)參數(shù)。如放大倍數(shù)、輸入阻抗、輸出阻抗等。
1、放大倍數(shù)
放大倍數(shù)是描述一個放大電路放大能力的指標(biāo)。電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與輸入電壓的相量之比,即
(1)
由圖1(c)可知,
(2)
(3)
則電壓放大倍數(shù)au為
(4)
式中負號表示輸出電壓與輸入電壓反向??梢姺糯蟊稊?shù)與負載有關(guān)。電源電壓放大倍數(shù)定義為輸出電壓與電源電壓的相量之比,即
(5)
由于信號源內(nèi)阻rs的存在,放大電路的輸入電壓ui是信號源電壓us在輸入電阻ri上的分壓值,即
(6)
所以源電壓放大倍數(shù)aus為
(7)
顯然,考慮信號源內(nèi)阻時,電壓放大倍數(shù)將下降。
圖1(c)所示的微等效電路的電源電壓放大倍數(shù)為
(8)
2、輸入阻抗
如圖2(a)所示,對于信號源而言,放大電路相當(dāng)于它的負載。其等效的負載電阻稱為放大電路的輸入電阻ri。定義為
(9)
如圖2(a)所示電路,由
(10)
可得
(11)
通常rb為幾十千歐至幾百千歐,rb>>rbe,ri≈rbe。
為了減小信號的損失,一般要求放大電路的輸入電阻越大越好。
在us和rs一定的情況下,ri越大,則放大電路從信號源索取的電流越小,且輸入電壓ui越接近信號源電壓us。因此,為減小信號損失,一般要求放大電路的輸入電阻大一些好。
3、輸出電阻
對于負載而言,放大電路相當(dāng)于信號源,可以將它進行戴維南等效,戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。輸出電阻ro的求取有兩種方法:
第一種方法為分析法。將輸入信號短路,即令us=0,但保留信號源內(nèi)阻。在輸出端將負載開路(rl=∞),從輸出端加交流電壓uo,它在輸出端產(chǎn)生電流io,由此可知,輸出電阻為
(12)
對于圖2-2-4(b)所示電路,由于,輸出回路相當(dāng)于電流源開路,可求得輸出電阻為
ro=rc (13)
第二種方法是實驗法。這種方法是在輸入端加上一個固定的交流電壓ui先測量輸出端負載開路時的電壓uo。再接入負載電阻rl,測輸出電壓則有
(14)
變換式(14)可得
(15)
由式(15)可見,為了使輸出電壓穩(wěn)壓提高帶負載能力,即輸出電壓不隨負載變化,需要rl>>ro。需要想辦法減小輸出電阻。
總結(jié),射極輸出器的三個主要特點是:輸出電壓與輸入電壓近似相同、輸入電阻大、輸出電阻小。
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