探究估算法在單級分壓偏置電路分析計算中的運用

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(xué)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(xué)生的一大學(xué)習(xí)難點。本文將力求通過對三道典型例題的探究，來幫助學(xué)生理解掌握估算法在分析分壓偏置電路中的運用。

【關(guān)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(xué)過程中，常常發(fā)現(xiàn)很多學(xué)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(guān)知識：三極管三極電流關(guān)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(guān)系為突破口。

分析思路為：VQ→IBQ→ICQ→UCEQ。

相關(guān)知識：三極管三極電流關(guān)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(chǔ)》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(xué)生平時學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中遇到此類題目時，關(guān)鍵在于充分利用好直流電路中電壓、電位等知識，加強學(xué)科之間知識的聯(lián)系。

二、動態(tài)參數(shù)的分析計算

當(dāng)交流通路中含有射極電阻時，很多學(xué)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(dǎo)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(guān)系是關(guān)鍵：rbe與RE的關(guān)系并不是串聯(lián)關(guān)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(xué)生平時學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中遇到此類題目時，關(guān)鍵在于理解rbe與RE的關(guān)系，找準(zhǔn)輸出電壓和輸入電壓的相關(guān)支路，這樣在學(xué)習(xí)中才能達(dá)到舉一反三，熟練應(yīng)用。

（作者單位：江蘇省高淳中等專業(yè)學(xué)校）