重新开始的模电生活(三)
假面骑士鸡翅 Lv4

动态响应求解

输入为动态,输出也为动态的求解步骤



  • 输入信号只保留变化量,输出也指标是变化量(不关心频率)
  • 电路中的电压不变点接地,电路中电流不变支路开路 (详细解释看书)
  • 电路中某个元件再某个范围内,可以用直线表示其伏安特性,且输入变化过程中,该元件始终在直线上,则该元件可以用其动态电阻代替

按照上述规则可以画出新的等效电路




双极性晶体管的动态模型——微变等效模型

低频等效

当输入变化量 非常小时,可以把输入特性曲线在Q1看成一小段直线。对于输入伏安特性中的任意静态工作点有:

rbe即为动态电阻,在放大状态情况下,Q1点处的动态电阻可以近似表示为:


其中rbb’为体电阻,一般为几到几百,UT常温下为26mV。


当峰峰值为,就会产生峰峰值为的电流波形,两者的比例关系,近似为rbe



寄
晶体管低频等效


高频等效

不做解释(看模电书)



寄
晶体管高频等效


动态分析三个重要指标

  1. 电压放大倍数
    也叫电压增益,用Au表示,也可以用G表示,无单位。当输入正弦波峰峰值为ui,输出正弦波峰峰值为uo,电压增益为:

        也可以用分贝表示:

  1. 输入电阻ri

它属于动态电阻,多数情况下希望放大电路的输入电阻越大越好。

  1. 输出电阻ro

指输出端带负载的能力。输出电阻越大带负载能力越弱。




动态分析的步骤

  • 以晶体管微变等效模型为核心,针对原始电路画出动态等效电路

    1.对电路中的电压不变点,实施接地。
    2.对电路中的大电容,实施短接。对电路中的小电容,实施开路。
    3.将晶体管,用晶体管的微变等效模型进行替代。
    4.稍作整理



寄
简化电路图


  • 依次求解Au、ri
    根据动态等效电路,可以很轻松得到如下结论:

输入电阻为:

  • 求解Ro

    按照下图


    寄
    放大电路框图


    1. 先扔掉负载电阻。任何放大电路的输出电阻,都与负载电阻无关。
    2. 让输入激励源=0,对电压输入短接即可,此时受控源一定变为0。
    3. 在输出端加一个虚拟电压源Uv,在电路中计算由此引起的iv






    寄


    求解输出电阻




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