形式等效电路
晶体管工作在线性区,可看成线性元件,可用有源四端网络参数微变等效电路来分析。
发射机发出的信号微弱,需要经过高频载波放大后再传至接收端。
信号的放大元件继承模电中的晶体管来进行分析。
通过输出短路的方式,可以得出y参数模型的形式等效电路。
短路导纳参数是晶体管本身的参数,只与晶体管的特性有关,与外电路无关,所以为内部参数。
当接入外电路,构成放大器后,由于输入端和输出端都接有外电路,于是得出相应的放大器y参数,它们不仅与晶体管有关,而且与外电路有关,故称为外参数。
其中电压放大倍数是我们重点关心的特性,可以理解为右端网络中导纳上的电压与等效电流源的比值,下标f,r代表正向(forward),反向(reverse),e代表共发射极电路的参数。
输入导纳与负载导纳有关,这反映了晶体管有内部反馈,而这个内部反馈是通过反向传输导纳所引起的。
说明晶体管的正向传输导纳越大,则放大器的增益也越大;负号表示输入电压与输出电压相位相反,这是模电常识。
混合π型等效电路
为了考虑晶体管的物理特性,引入混合л等效电路。
电容对交流的阻碍作用是容量越大阻碍越小、频率越高阻碍越小。
极间电容的容量很小,一般百P以下,对于高频可视为通路,对于低频可视为断路,所以在低频电路里可不用考虑极间电容,而在高频电路则一定要考虑。
高频管的极间电容比低频管的小得多。
可忽略,必须保留。
单调谐回路谐振放大器
高频小信号放大器的电路分析包括:
- 多级分单级
- 静态分析
- 动态分析
- 整合系统
多级分单级
前级放大器是本级放大器的信号源;后级放大器是本级放大器的负载(右端网络无论多复杂均可等效为负载)。
静态分析
画出直流等效电路,其简化规则:交流输入信号为零;所有电容开路;所有电感短路。
动态分析
画出交流等效电路, 其简化规则:有交流输入信号,所有直流量为零;所有大电容短路;所有大电感开路。(谐振回路L、C保留)
直流电源高频时接地(即电源短路),扼流电感(即大电感)等效开路,隔离电容(即大电容)等效短路,其它小电容、小电感照画
再画出交流小信号等效电路
并将左侧电流源和并联电阻分别去抽头,将C点挂到3处,54认为挂在31之间,也将5挂到3上,最后只保留31。
进一步分析晶体管物理性质,将y参数电路继续等效。
省略输入端反向传输导纳及电流源,将等效为电纳和一电容并联,同理也将负载等效为和并联,在传输电感处再并联一个自身电纳
最终整合为一个单调谐回路
有了这些参数,电压增益也可求了。
既然是一个单调谐电路,那么让导纳虚部为0就可获得谐振时的电压增益: