PCB设计的基本技巧和策略
一、放大电路的微变等效电路
画放大电路的微变等效电路的步骤是:
(1)画出晶体管的微变等效电路,标定基极B、集电极C、发射极E和公共地的位置。
(2)将直流电源UCC及所有的电容短路(将放大电路转换成交流通路),再将其它元件对号入座。
二、放大器的性能分析
画出微变等效电路以后,就可以用求解线性电路的方法计算放大器的主要性能指标,包括电压放大倍数
、输入电阻ri和 输出电阻ro 。
1.电压放大倍数
当放大电路的输出端开路时,
2.输入电阻 ri
放大电路对信号源来说是一个负载,可以用一个电阻等效代替,这个电阻既是信号源的负载,又是放大电路的输入电阻。输入电阻定义为放大电路的输入电压与输入电流之比值,即
通常要求放大器的输入电阻高一些, ri愈大,放大电路从信号源吸取的电流愈小,减轻信号源的负担。
3.放大电路的输出电阻ro
对负载(或后一级放大电路)来说,放大电路相当于一个具有内阻ro 和Uo'恒压源的信号源,这个等效电源的内阻ro 就是放大电路的输出电阻。
ro越小,负载变化时,输出电压的变化也越小,说明放大电路带负载能力越强。
放大电路的输出电阻ro ,定义为
【例1】 在图(a)所示电路中,若晶体管为3DG100,已知在工作点处β=40 ,设UBE =0.7V。
(1)计算静态工作点;
(2)求rbe ;
(3)计算电压放大倍数
;
(4)若 CE 开路,再计算电压放大倍数
;
(5) CE未断开时,求放大电路的输入电阻 ri、输出电阻 rO。/
解:(1)确定静态工作点。
(2)求 rbe 。
(3)求
。
画出微变等效电路如图(b)。
(4)当CE开路时,微变等效电路如图(c)。
可见,在CE 开路时,电路的放大能力大大减小,因而在分压式静态工作点稳定电路中,通常需加旁路电容CE。
(5)由上图的图(b)微变等效电路得
【例2】共发射极基本放大电路如图所示,已知UCC=12V ,RC =3KΩ,RL=3KΩ,RA=24KΩ晶体管的β=40 。
(1)估算静态值Ia 、Ic 和uce ;
(2)求出 A U、ri 、r0 。
解:(1)确定静态工作点
(2)放大倍数