劉忠良
【摘 要】用估算法求分壓偏置電路的靜態(tài)工作點和動態(tài)參數(shù)是電子電工類專業(yè)學生必須掌握的電路分析方法和解題技能,特別是交流通路中含射極電阻的偏置電路動態(tài)參數(shù)更是學生的一大學習難點。本文將力求通過對三道典型例題的探究,來幫助學生理解掌握估算法在分析分壓偏置電路中的運用。
【關鍵詞】估算法;靜態(tài)工作點;動態(tài)參數(shù)
本人在平時的教學過程中,常常發(fā)現(xiàn)很多學生在用估算法計算分壓偏置電路時,無從下手,分析思路混亂。下面我將從靜態(tài)工作點和動態(tài)參數(shù)的分析計算兩個方面,探究一下估算法在分壓偏置電路分析計算中的運用。
一、靜態(tài)工作點的分析計算
【例1】如圖1所示,三極管的電流放大系數(shù)為β。試用估算法分析該電路的靜態(tài)工作點。
【分析】該題目為典型的單級分壓偏置電路的直流通路。
分析思路為:VBQ→VEQ→IEQ→ICQ→IBQ→UCEQ
相關知識:三極管三極電流關系、串聯(lián)分壓、電位等。
【解】
(1)∵IBQ比較小,基極可近視開路
∴VBQ≈ ·UCC;
(2)∴VEQ=VBQ-UBEQ
∴IEQ= ;
(3)∵IBQ比較小
∴ICQ≈IEQ且IBQ= ;
(4)UCEQ≈UCC-ICQ·(RC+RE) ? ? 圖1
【例2】如圖2所示,三極管的電流放大系數(shù)為β。試用估算法分析該電路的靜態(tài)工作點。
【分析】該題目的難點是引入了RB,使得VEQ≠VQ-UBEQ。本題需利用求電位的方法,以確定VQ與IBQ的關系為突破口。
分析思路為:VQ→IBQ→ICQ→UCEQ。
相關知識:三極管三極電流關系、串聯(lián)分壓、電位等。
【解】
(1)∵IBQ比較小,基極可近視開路
∴VQ≈ UCC;
(2)由《電工基礎》中電位知識,可知
VQ=IBQ·Rb+UBEQ+(1+β)IBQ·Re
則IBQ= ;
(3)ICQ=β·IBQ;
(4)∵IBQ比較小 ?∴ICQ≈IEQ,
則UCEQ≈UCC-ICQ·(RC+RE)
【小結(jié)】由以上兩道例題不難看出,學生平時學習和訓練中遇到此類題目時,關鍵在于充分利用好直流電路中電壓、電位等知識,加強學科之間知識的聯(lián)系。
二、動態(tài)參數(shù)的分析計算
當交流通路中含有射極電阻時,很多學生不能聯(lián)想到電阻串聯(lián)特點和電流放大系數(shù)等效轉(zhuǎn)移兩個知識點,導致動態(tài)參數(shù)中輸入電阻、電壓放大倍數(shù)等分析計算出錯較多。下面我從一道常見的例題入手,探究一下采用估算法時的解題思路和注意事項。
【例3】某分壓式偏置電路的交流通路如圖3所示,三極管的輸入電阻為rbe,電流放大系數(shù)為β。試用估算法分析其動態(tài)參數(shù)。
【分析】弄清rbe與RE的關系是關鍵:rbe與RE的關系并不是串聯(lián)關系。因為流經(jīng)二者的電流不相等,而是ib與ie,所以只有在保證RE兩端電壓不變的前提下,將ie對ib的(1+β)倍數(shù)等效轉(zhuǎn)移給RE,才能“滿足”串聯(lián)支路電流相等的特點,將該支路近視等效成rbe與(1+β)·RE串聯(lián),從而進行等效電阻的串聯(lián)計算。
圖3
【解】
(1)輸入電阻ri:從輸入端看進去為RB與rbe+(1+β)·RE的并聯(lián)等效電阻
即ri=RB∥[rbe+(1+β)·RE];
(2)輸出電阻r0:從輸出端看進去僅為RC,則rO=RC;
(3)電壓放大倍數(shù)Au:
由以上分析和解題過程不難看出,學生平時學習和訓練中遇到此類題目時,關鍵在于理解rbe與RE的關系,找準輸出電壓和輸入電壓的相關支路,這樣在學習中才能達到舉一反三,熟練應用。
(作者單位:江蘇省高淳中等專業(yè)學校)