戴維寧定理在分壓偏置放大電路分析中的應用

趙玲，何惠英，陳影

戴維寧定理在分壓偏置放大電路分析中的應用

趙玲，何惠英，陳影

（陸軍軍事交通學院 基礎部，天津 300161）

戴維寧定理是電路分析基礎的基本理論之一，提出用戴維寧定理求解分壓偏置放大電路靜態和動態參數的方法．該方法將復雜的非線性電路簡單化，很好地將電路理論與模擬電子電路結合在一起．此方法思路清晰，分析步驟簡單明了，學生很容易理解掌握．

戴維寧定理；靜態分析；動態分析

模擬放大電路課程是理論與實踐相結合的電類專業基礎課程，也是電類課程中理論性強，理論聯系實際較緊密的一門課程．由非線性器件晶體管構成的模擬放大電路稱為非線性電路，學生在學習過程中會感覺比較抽象難于理解，而實際上非線性電路的分析思路就是非線性電路的線性化，所以可以利用線性電路的分析方法來分析模擬放大電路[1-2]．

戴維寧定理是線性電路理論部分的基本分析方法，本文利用戴維寧定理對模擬放大電路靜態工作點和動態參數進行分析，很好地將電路理論與模擬電路結合在一起．將復雜電路簡單化，思路清晰，學生能夠很容易理解及掌握．

1 分壓偏置放大電路的靜態分析

在放大電路的分析研究中，溫度對于其靜態工作點的影響非常大，而分壓偏置放大電路就是一種穩定靜態工作點效果很好的電路，其分析方法的難度在于靜態分析方法[3-4]．在《電工學》[4]教材中，采用的是工程估算法，給予的適用條件也不是很明了，使學生在進行分壓偏置放大電路靜態分析時，不能準確地選擇適合、正確的方法，加大了學習難度．本文介紹一種新的分析方法——戴維寧定理等效法，并與工程估算法進行比較，探究2種方法的特點及選擇條件．

1.1 工程估算法

圖1 分壓偏置放大電路

圖2 直流通路

由直流通路可得

根據

可得靜態工作點

1.2 戴維寧定理等效法

根據等效電路圖4可得

對比工程估算法和戴維寧定理等效法可以看出，在求解分壓偏置放大電路的靜態工作點公式中，基極電流的求解公式有所不同，比較式（5）和式（8），如果，式（8）變成式（5）．由此可見，采用工程估算法的分析條件與是等價的[5-7]．

圖4 戴維寧等效電路

戴維寧定理等效法求解分壓偏置放大電路的靜態工作點較為準確，得到的電流和電壓更接近電路真實值．而且計算時，不受條件限制，應用面更為廣泛，能夠滿足任意參數的分壓偏置放大電路的需求．但是唯一的不足之處在于，計算過程較工程估算法要相對復雜一點，對于分析計算人員的知識點要求稍高一些．

2 分壓偏置放大電路的動態分析

2.1 輸入電阻

根據戴維寧定理可知

故分壓偏置放大電路的輸入電阻為

由此可以看出，在分析模擬放大電路的輸入電阻時可以應用戴維寧定理等效的方法，簡化了分析問題的復雜性[6-8]．

2.2 輸出電阻

圖5 微變等效電路求輸入電阻

圖6 輸出電阻求解圖

3 結語

在分壓偏置放大電路的教學過程中，發現學生對于該部分的理解有些困難，尤其是靜態和動態參數分析的方法，主要是由于學生很難把握電路分析方法的綜合應用，沒有意識把上冊學習的戴維寧定理應用到分壓偏置放大電路的靜態和動態分析過程中．故教師在授課過程中，不能簡單地只強調基本理論，照本宣科，應該根據學生的特點及理解程度，經過一定的教學設計，將戴維寧定理的分析方法引入放大電路的教學過程中，使學生能夠全面掌握分壓偏置放大電路靜態分析和動態分析的方法，提升該部分的學習效果．

[1] 趙東波．應用電路定理分析模擬電路[J]．山西電子技術，2008（4）：32-38

[2] 王昕鑫，李纮，張濤．分壓式偏置放大電路在模電教學中的應用[J]．科學與信息化，2018（1）：132-133

[3] 姚曉燕．分壓式偏置電路的靜態分析[J]．山東工業技術，2016（4）：172-173

[4] 秦曾煌．電工學[M]．北京：高等教育出版社，2009

[5] 董華，童立君．分壓偏置式共射電路靜態分析之中外教材對比研究[J]．南昌航空大學學報：自然科學版，2015（6）：104-108

[6] 李朝順．戴維寧定理在模擬電路中的應用[J]．福建電腦，2011（9）：164

[7] 張巨芳．戴維南定理及應用[J]．安徽電子信息職業技術學院學報，2009（6）：22-24

[8] 向小民，趙勝會．戴維南定理在分析分壓式偏置放大電路中的應用[J]．電子電氣教學學報，2009（B11）：139-140

[9] 黃艷 ．戴維寧定理在放大電路靜態分析中的應用[J]．數字技術與應用，2017（5）：110-111

[10] 李琳，劉慧，車凱軍，等．戴維寧定理的理解與運用[J]．電子電氣教學學報，2016（4）：61-65

[11] 李研達．電路定理在模擬電路中的應用[J]．和田師范專科學校學報：漢文綜合版，2009（3）：200-201

The application of the Thevenin′ s theorem in the analysis of voltage-divided bias amplifier circuit

ZHAO Ling，HE Huiying，CHEN Ying

（Department of General Courses，Army Military Transportation University，Tianjin 300161，China）

Thevenin′ s theorem is one of the basic theorem of circuit analysis，propose a method to solve the static and dynamic parameters of voltage-divided bias amplifier circuit by using the Thevenin′ s theorem．The method simplified complex nonlinear circuits，and combined circuit theory with analog electronic circuit very well． It is clear thinking，simple steps．The students are easy to understand and master．

Thevenin′ s theorem；static analysis；dynamic analysis

O411.1∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.09.019

1007-9831（2020）09-0074-04

2020-05-13

趙玲（1985-），女，安徽淮北人，講師，碩士，從事電工電子技術研究．E-mail：hmzhao_111@126.com