没有考试也温习系列(2)《天龙八部》讲解三极管的电压放大倍数

Author: Jackie Long

前一节我们已经分析了基本共射放大电路的静态工作点,下面我们用小信号等效模型分析方法进行动态参数的计算(也可以用图解法来分析,但是获得某个三极管的有效输入输出曲线实在是不容易,而且方法也不常用,此方法了解即可,本文不赘述)

要进行动态参数的分析,首先要获取放大电路的交流通路,所谓交流通路就是在输入交流信号源的作用下交流信号流经的通路。与直流通路类似,我们也需要做一些工作,如下所示:

1、电容短路:电容有隔直流通交流的功能,在交流状态下,相当于短路;

2、电感开路:电感有对交流的相应感抗,在交流状态下相当于无穷大电阻;

3、直流源短路:对于交流信号来讲,直流源的内阻很小,可以直接忽略;

处理完成如下图所示:

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进一步调整一下,如下图所示:

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在小信号等效模型分析中,我们通常将三极管等效为一个可控电流源,如下所示:

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我们将其替换一下,这样最终的交流通路如下所示:

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我们需要分析参数有三个:输入电阻Rin、输出电阻Rout、放大倍数Av。

输入电阻 Rin是从输入信号源端往放大电路看进去的等效电阻,如下图所示:

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输出电阻是从负载两端向放大电路看的等效电阻,如下图所示:

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有人可能会想:电压放大倍数Av还用得着计算吗?不就是电流放大倍数β吗?NO!如果将放大电路比作武林高手,那么三极管的电流放大倍数β就是此人的内力,而电压放大倍数Av就是此人的攻击能力,内力高不代表攻击强,只是说它具备攻击强的必要素质。《天龙八部》里虚竹刚开始经无涯子传了一身好内力,但招式技巧欠缺而导致攻击力不足,但在天山童姥的指教下攻击能力就强多了(扯远了,不喜欢武侠小说的可以跳过)

同样,三极管的电流放大倍数β可能很高(内力强),但是如果外围电路参数设置不合理的话,对输入信号电压的放大倍数可能会非常低,甚至没有放大,还会失真(相当于走火入魔了),相反,如果外围电路参数配置得当,则会有较高的电压放大倍数。

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实际计算输出电压uo时,还应该考虑信号源的内阻RS:

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下面我们同样用Multisim软件仿真计算该电路的放大倍数:

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示波器的波形如下所示:

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可以看到,输入电压(红线)与输出电压(黄线)是反相的,并且输出电压峰值为407.228mV,而输入电压的峰值为4.875mV,则有电压放大倍数为407.228/4.875 = 84.5(手工计算的结果是忽略很多参数得出的,有点差别是正常的)

基本共发射极放大电路因为电路没有负反馈,从而导致静态工作点受温度影响较大,下一节我们讲解具有负反馈的基极分压式共发射极放大电路, 么么哒~~


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