萬能的三極體等效模型!幫你搞定各種參數分析

2020-11-25 電子發燒友

萬能的三極體等效模型！幫你搞定各種參數分析

發表於 2018-01-06 12:16:21

1、模擬電路中的常用放大電路

1.1、電晶體放大電路

電晶體放大電路的主要構成元件為pnp型、npn型矽電晶體及若干電阻組成。它主要利用電晶體的特性對電路中電流進行放大，通過對該電路的輸入特性與輸出特性的分析，得出該放大電路包含3種工作狀態，即飽和區、放大區及截止區，正常情況下應使放大電路工作在放大區。常見電路形式如圖1所示。

1.2、場效應管放大電路

場效應管也是作為一種最基本的放大電路，它的主要組成為場效應管及若干電阻，其工作原理與電路形式和電晶體放大電路相同，相比電晶體放大電路，具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩定性好等優點。常見電路形式如圖2所示。

1.3、差分放大電路

差分放大電路的主要構成為電晶體、場效應管及若干電阻，它的主要特點在於採用完全對稱的電路結構形式，以此來抑制基本放大電路產生的零點漂移，使得工作點更加穩定，常見電路形式如圖3所示。

1.4、有源負載放大電路

有源負載放大電路主要構成元件為電晶體、場效應管及若干電阻，這种放大電路以電流源電路作為有源負載，這樣在電源電壓不變的情況下，既可獲得合適的靜態電流，對於交流信號，又可以得到較大的等效電阻，從而提高電壓增益。常見電路形式如圖4所示。

2、等效電路法在放大電路分析中的應用實例

為了研究等效電路法在實際放大電路分析中的應用，下面以電晶體放大電路分析為例。

2.1、等效電路法的具體應用過程

首先將電晶體作為一個雙口網絡，如圖5所示。


以B-E作為輸入埠，以C-E作為輸出埠，則網絡外部的端電壓和電流之間的關係就是電晶體的輸入特性和輸出特性，如圖6和圖7所示。


 

根據特性曲線，可以將輸入特性、輸出特性寫成關係式

h參數的下標e表示共發射極接法，i表示輸入；r表示反向傳輸；f表示正向傳輸；o表示輸出，其中

由h參數方程可知，電壓vBE由兩部分組成，第一項表示由iB產生一個電壓，所以hie為一電阻；第二項vCE由產生一個電壓，因而hre無量綱；所以B-E間可以等效成一個電阻與一個受控電壓源串聯。

電流iC也由兩部分組成，第一項表示由iB控制產生一個電流，因而hfe無量綱；第二項表示由vCE產生一個電流，因而hoe為電導；所以C-E間可以等效為一個受控電流源與一個電阻並聯。這樣得到的電晶體的等效模型如圖8所示。由於h參數方程中的4個h參數的量綱都不同，故稱為h參數等效模型。

2.2、等效電路法的簡化模型

輸入迴路：從前面對電晶體的特性分析可知，當電晶體工作在放大區時，C-E間的電壓對輸入特性曲線的影響很小，即管子的內反饋可以忽略不計，可以vCE》；VBE用的任意一條特性曲線取代vCE》；VBE的所有特性曲線。因此，認為hre=0，則電晶體的輸入迴路只等效為一個動態電阻rBE（hie）。

輸出迴路：當電晶體工作在放大區時，C-E間電壓的變化對iC的影響很小，即在放大區輸出特性曲線幾乎是橫軸的平行線，可以認為C-E間的動態電阻1/hoe無窮大。因此，hoe近似為0，電晶體的輸出迴路只等效為一個電流iB控制的電流源βiB（hfeiB）。簡化後的h參數等效模型如圖9所示。

3、結束語

以上分析了電晶體等效模型，其分析結論可直接用於分析由電晶體所構成放大電路的各種動態參數，該結論完全可以適用於場效應管及其組成的放大電路中，而其他類型放大電路如差分放大電路、功率放大電路，還有由許多基本電路構成的集成運算放大電路，由於其基本構成與電晶體、場效應管放大電路相同，所以同樣可以採用等效電路法來分析。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 模擬電路設計系列講座十一:三極體低頻等效模型
    一：三極體基本模型1． 三極體基本符號和參數定義二：三極體低頻線性區等效電路模型由上述理論我們可以得出：gm就是三極體的等效跨導。接下來我們推導基極驅動電流Ib，由三極體基本模型我們知道，集電極電流的任何微小變化同樣意味著基極驅動電流的比例變化：
  • 萬能三極體:三極體開關電路之達林頓電路圖分析
    三極體是以B極電流IB作為輸入，操控整個三極體的工作狀態。若三極體是在截止區，IB趨近於0(VBE亦趨近於0)，C極與E極間約呈斷路狀態，IC=0，VCE=VCC。若三極體是在線性區，B-E接面為順向偏壓，B-C接面為逆向偏壓，IB的值適中 (VBE=0.7V)， IC=h F E I B 呈比例放大，Vce=Vcc-Rc Ic=Vcc-Rc hFE IB可被IB操控。
  • 三極體的原理、參數 、應用、檢測……
    但在脈衝電路和開關電路中不同材料的三極體是否能互換必須具體分析，不能盲目代換。 目前，國內各種類型的晶體三極體有許多種，管腳的排列不盡相同，在使用中不確定管腳排列的三極體，必須進行測量確定各管腳正確的位置，或查找電晶體使用手冊，明確三極體的特性及相應的技術參數和資料。
  • 共射放大電路的微變等效電路分析詳情
    打開APP 共射放大電路的微變等效電路分析詳情 發表於 2017-11-28 15:03:50 　　二、三極體的微變等效電路 　　NPN型三極體的微變等效電路如圖1（b）所示，。電晶體的輸入端加交流信號vi時，在其基極將產生相應的變化電流ib，如同在一個電阻上加交流電壓而產生交流電流一樣。
  • 微變等效電路分析法解析
    ④ 微變等效電路中的電壓和電流全部用交流量的有效值表示，　電壓和電流的方向按網絡的定義方向，不要隨意改變。 　　微變等效電路分析法解析： 　　建立小信號模型的意義 　　由於三極體是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。
  • 20個電子元器件等效電路匯總
    電子元器件的等效電路對電路分析非常有用，可以幫助理解該元器件在電路中的工作原理，可以深入了解該元器件的相關特性。
  • 一個電路教會你設計NPN三極體放大電路
    比如聲音功放，需要一個電壓和電流放大，兩個三極體幾個電阻電容完成。但是後端還需要DSP的處理了。別的不說，現在就分析下三極體設計的前前後後。由於負反饋的引入，該電路在R4電阻的作用下可以有效的抑制電晶體三極體hef的分散性和由溫度引起的Vbe變化而產生的發射極電流的變化，即常說的負反饋增加了系統的穩定性。　　在實際的電路設計中，利用以上的計算公式和選取三極體的數據手冊，可以實現簡單的，滿足功能需求的三極體放大電流。
  • 機械力學原理:單自由度機械的等效力學模型計算分析
    等效力學模型研究方法：簡化機械系統—等效的單構件力學模型運動微分方程的建立求解舉例：高速衝槽機（六桿機構）高速衝槽機（六桿機構）單自由度機械系統運動規律的特點 單自由度機械系統運動由一個參數（坐標）決定 求出系統中一個構件的運動規律，整個系統（機構）的運動就決定了 單自由度機械系統運動規律的求解途徑
  • 三極體工作原理及主要參數詳解
    三極體（全稱：半導體三極體，也稱雙極型電晶體、晶體三極體），是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號， 也用作無觸點開關。介紹三極體的工作原理以及主要參數。綜上所述，在晶體三極體中很小的基極電流可以導致很大的集電極電流，這就是三極體的電流放大作用。此外，三極體還能通過基極電流來控制集電極電流的導通和截止，這就是三極體的開關作用（開關特性）。晶體三極體共發射極放大原理如下圖所示：A、vt是一個npn型三極體，起放大作用。
  • 值得收藏 | 20個電子元器件等效電路匯總
    電子元器件的等效電路對電路分析非常有用，可以幫助理解該元器件在電路中的工作原理，可以深入了解該元器件的相關特性。 下圖所示是有極性電解電容器的等效電路，這是沒有考慮引腳分布參數時的等效電路。
  • 三極體各參數如何選取問題(共射極放大電路)
    本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/341248.htm　　以下截取自裡面部分章節，如何計算共射極放大電路的各個參數。很實用。　　各靜態工作點為：Icq = Ieq = 5mA ，Vbq = 1.2V，Veq = 0.5V，Vcq = 5V，Vceq =4.5V;　　在選取三極體時，需要注意需要了解三極體的幾個參數，一個是Vceo，飽和Ic，飽和Vce，集電極極限電流Icm，極限功率Pcm，三極體放大倍數hFE,注意在選取三極體時，集電極輸出電流不能超過集電極極限電流Icm，否則會燒壞三極體
  • 三極體各種封裝的引腳順序你知道多少 淺談三極體封裝及引腳定義
    三極體各種封裝的引腳順序你知道多少 淺談三極體封裝及引腳定義 工程師譚軍 發表於 2018-08-17 10:04:20 本文主要是關於三極體的相關介紹，詳細介紹並分析了三極體的封裝及其引腳排列順序
  • s9013三極體封裝及參數介紹 淺析s9013三極體電路應用
    > S9013三極體是一種NPN型三極體，以矽為主要材料，屬於小型的功率三極體，這種三極體在電路中隨處可見，那麼關於你了解多少呢？你知道它的封裝及相關參數嗎，本文就帶你一覽s9013全貌。 9013三極體 s9014,s9013，s9015，s9012，s9018系列的晶體小功率三極體，把顯示文字平面朝自己，從左向右依次為e發射極 b基極 c集電極；對於中小功率塑料三極體按圖使其平面朝向自己，三個引腳朝下放置，則從左到右依次為e b c，s8050，8550，C2078 也是和這個一樣的。
  • 三極體放大器之米勒效應
    一：三極體共射級放大電路三極體共射級放大器是最常用的放大器電路，共射級放大電路如下：由模擬電路設計系列講座十二可知三極體的高頻等效模型如下：1）第一項gmRL就是直流電壓增益2）第二項是由rΠ、rx與Rs帶來的電壓衰減（分壓）3）此傳含有一個右半平面零點，頻率點位於gm／Cμ，此頻率點頻率甚高，遠遠大於三極體的wT，因此分析過程中我們可以忽略此高頻零點
  • 等效電路法在放大電路分析中的應用
    摘要 在介紹了幾種常見放大電路的基礎上，主要以電晶體放大電路為例，闡述了放大電路等效>模型的建立過程。分析證明，該結論適用於場效應管及其組成的放大電路中。關鍵詞 等效電路法；非線性；交流參數 等效電路法，又稱為低頻小信號模型，即在低頻小信號作用下的放大電路中，將放大電路中的基本元件看成一個線性雙口網絡，利用該網絡的h參數來表示放大電路的輸入與輸出特性便可得到一個等效線性電路，所以也稱為h參數等效模型。
  • 等效平衡中的三大模型
    等效平衡是在必修二開始接觸到的，真正深入了解是在選修四，不少同學反映：選修四的等效平衡難懂，不好理解。小編認為其實並不難，只要熟練掌握了這幾個模型，從此秒殺等效平衡！首先帶大家了解下等效平衡的概念：同一可逆反應在相同的條件下,通過不同的途徑或不同的配料,達到平衡狀態時,各組分的分數(即含量)分別相同。接下來為大家梳理三大模型。
  • 電動汽車複合電源能量分配,超級電容等效電路模型
    常見的超級電容模型包括電化學模型和等效電路模型。電化學模型能很好地反映超級電容的內部工作機理，但無法反映超級電容的物理特性。等效電路模型採用電阻、電容元件描述超級電容的動態工作特性，具有實際的物理意義，因此具有很強的實用性。由於超級電容等效電路參數辨識的結果直接影響模型精度，因此在建立超級電容等效電路模型的基礎上，採用合適的方法對模型參數進行有效辨識顯得尤為重要。
  • 基於Multisim的三極體放大電路仿真分析
    0 引言本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175239.htm放大電路是構成各種功能模擬電路的基本電路，能實現對模擬信號最基本的處理--放大，因此掌握基本的放大電路的分析對電子電路的學習起著至關重要的作用。
  • 平面磁集成EMI濾波器的等效並聯電容分析
    0  引言電磁幹擾問題通常由於電路中表現不明顯的耦合路徑弄得很複雜，其明確而有效地解決方法一般都依賴於工程師的經驗或建立在經典模型上的數模仿真。令工程師們高興的是，如果所有的非接觸電磁幹擾都能夠用傳統的集總元件建模，而這種模型可以與轉換電路圖表相結合來描繪全部傳導幹擾和耦合幹擾。這樣分析和預測就變得比較容易了。
  • s9013三級管引腳圖及參數 淺談三極體型號選擇
    本文主要是s9013三級管的相關介紹，希望通過本文能讓你對s9013三級管有更深的了解。三極體三極體，全稱應為半導體三極體，也稱雙極型電晶體、晶體三極體，是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號， 也用作無觸點開關。晶體三極體，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。