王 玲

(陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，陜西西安710100)

為了描述和鑒別放大器性能的優(yōu)劣，人們根據(jù)放大電路的用途制定了若干性能指標(biāo)。其中，輸入電阻Ri和輸出電阻RO是兩項(xiàng)主要性能指標(biāo)。在“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)中，Ri和R0的求解通?？刹捎枚x法、等效電路法和實(shí)驗(yàn)法。本文通過(guò)具體的幾種放大電路，介紹了一種新穎的折算法求解Ri和R0。

如果i1流過(guò)電阻R1，i2流過(guò)電阻R'(i2=ki1)，且兩個(gè)電阻兩端電壓Uab相等，則有等效電阻R'=R1/k，即為電阻折算法［1］。

1 共射組態(tài)Ri和R0求解

典型的共射組態(tài)放大器，在線性工作區(qū)的等效電路圖如圖1所示。根據(jù)電阻折算法，圖1電路可等效為圖2。

圖1 分壓共射微變等效圖

圖2 微變等效Re折算圖

1)求輸入電阻Ri［2］。由圖 2 可得

折算電阻R'可由圖1與圖2中b和地之間電壓相等求得

現(xiàn)將ie=(1+β)ib代入上式中，我們則可得R'=(1+β)Re，將其代入式(1)，則有

2)求輸出電阻R0［3］。由于受控電流源 βib相當(dāng)于開(kāi)路，由圖2可得R0=Rc。

2 共集組態(tài)Ri和R0求解

典型的共集組態(tài)放大器，在線性工作區(qū)的等效電路如圖3所示。

1)求輸入電阻Ri［4-5］。由圖 3 可得

折算電阻R'由圖3中b和c間電壓相等求得

同上，將ie=(1+β)ib代入上式中，則可得R'=(1+β)(Re//RL)。將其代入式(4)，則有

2)求輸出電阻。令

折算電阻R″由圖3中e和c之間電壓相等得到

將ie=(1+β)ib代入上式中，則可得

R″=(rbe+Rb)/(1+β)

將其代入式(7)，則有

3 共基組態(tài)Ri和R0求解

典型的共基組態(tài)放大器，在線性工作區(qū)的等效電路圖如圖4所示。

圖3 共集微變等效圖

圖4 共基微變等效圖

1)求輸入電阻Ri。由圖4可得

圖4中，e和地之間電壓相等可求折算電阻

同上，將ie=βib代入上式中，則有

R'=rbe/(1+β)

將上式代入式(10)，則有

2)求輸出電阻R0。由于受控電流源相當(dāng)于開(kāi)路，故R0=Rc。

4 考慮Rce共射組態(tài)Ri和R0求解

共射組態(tài)放大器，如果考慮三極管Rce的影響，其線性工作區(qū)等效電路圖如圖5所示。

圖5 考慮Rce的共射微變等效電路圖

1)由圖5(a)求Ri。由圖示方向KVL：

又因?yàn)閕b+ic=ic。將其代入上式，則有

由上式得到

折算到輸入端有

可見(jiàn)有Ri=Rb1//Rb2//(rbe+R')

2)分析圖5(b)求R0。由圖示方向KVL：

由上式可得

由圖5(b)得

其中，r'ce是將流過(guò)rce的電流折算為ic電流電阻，R″e(cuò)是將流過(guò)Re電流折算為ic電流電阻。下面來(lái)求r'ce和R″e(cuò)的值。由于流經(jīng)rce的電流為i=ic－βib，將其代入上式，可得

流經(jīng)Re的電流為ie=ib+ic，將其代入上式，則

將r'ce和R″e(cuò)代入式(19)，則有

結(jié)合圖5(b)及式(22)，得到

5 結(jié)語(yǔ)

筆者通過(guò)分析共射、共集、共基及考慮Rce的共射組態(tài)微變等效電路，利用電阻折算法求解Ri和Ro具有思路統(tǒng)一的特點(diǎn)。這個(gè)求解過(guò)程和抽象的知識(shí)綜合，改善學(xué)習(xí)效果。我們認(rèn)為，電阻折算法在放大電路中求解Ri和Ro的推廣將會(huì)產(chǎn)生新的效果，比如還會(huì)在其他某些更復(fù)雜電路分析算法中出現(xiàn)等。

［1］章彬宏.模擬電子技術(shù)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2008：5(0－51)

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