微变等效电路法分析放大电路

• 本文介绍的定义
• 一、简化的h参数微变等效电路
• 二、微变等效电路法应用

本文介绍的定义

微变等效电路法、h参数微变等效电路、单管共射放大电路的微变等效电路、Rbe近似估算、微变等效电路法应用。

一、简化的h参数微变等效电路

微变等效电路法：在信号变化范围很小的情况下，三极管电压、 电流之间的关系基本是线性的。此时，可以将二极管的输入、输出特性曲线近似地视为直线。用一个线性电路来等效非线性的三极管。这样的电路称为三极管的微变等效电路。微变等效电路法用于电路的动态分析。

如上图所示，对于输入特性曲线(a)，可用等效电阻表示Ube变化量和Ib变化量之间的关系。

对于上图输出特性曲线(b)，Q点附近特性曲线基本上是水平的，可以用一个大小为βIb的恒流源来代替三极管。这个电流源是一个受控电流源，体现了基极电流ib对集电极电流ic的控制作用。

最终得到下图(b)的微变等效电路，称为简化的h参数(混合参数)微变等效电路，因为忽略了Uce对Ic的影响，忽略了Uce对输入特性的影响。但是由于忽略这些影响带来的误差小，所以简化的h参数微变等效电路足以应对工程计算。

单管共射放大电路的微变等效电路：首先用上图b的等效电路代替三极管，然后画其他部分的交流通路。Ui、Uo、Ib、Ic上面有个点，表示输入电压、输出电压、基极电流、集电极电流的正弦相量。

一些公式如下，Au是单管共射放大电路的电压放大倍数。

Rbe近似估算：Rbe由三部分组成，基区体电阻、基射之间的结电阻、发射区体电阻。

流过PN结的电流Ie与PN两端电压Ube之间的关系：Is是反向饱和电流；Ut温度电压当量，常温等于26mv；工作在放大区发射结正向偏置，Ube大于0.1 。

由于上式括号里面左边的数远大于1，可以简化：

对Ube求导，得到Rbe的倒数，那么就可以得到Rbe的值，而且在静态工作点附近一个比较小的变化范围内，Ie约等于Ieq，那么Reb表示如下。

发射区多子浓度高，体电阻较小，可忽略。那就可以根据下图得到Ube和Ib的表达式。

然后对Ib求导就得出Rbe：低频小功率三极管Rbb一般等于300欧姆。

由以上得知，Ieq一定，β越大，Rbe越大，电压放大倍数里面，Rbe是在分母上的，所以，β增大，三极管不能按比例提高电压放大倍数。可以通过提高Ieq的值，减小Rbe，从而增大电压放大倍数。

二、微变等效电路法应用

有的放大电路无法用图解法直接求电压放大倍数，比如发射极不直接接地的情况，如下图a。

用微变等效电路法可画出图a的等效电路如图b。

由图b可知:输入电压、输出电压、电压放大倍数、输入电阻。接入Re，电压放大倍数降低；输入电阻增大；