開路短路法在基本放大電路輸出電阻求解中的應用

許衛(wèi)兵

（池州學院機電工程學院，安徽池州247000）

1 引言

三種組態(tài)的基本放大電路是模擬電子技術課程的重要知識點，也是學習多級放大和集成放大電路的基礎。放大電路的輸出電阻是放大電路的一個主要性能指標,的大小決定了放大電路帶負載能力的大小。一般教材和文獻[1-3]對輸出電阻的表述是：對負載而言，把基本放大電路視為雙口網絡，其輸出電阻的定義為當激勵源為零值，施加于輸出端的電壓與輸出端電流之比，稱為輸出電阻.即學生對這種輸出電阻定義表述不易理解，容易產生困惑。在分析求解放大電路的輸出電阻時，一般教材和文獻都是采用外加電源法[3-5]和實驗測試法[5-7]求解。外加電源法求解時，學生對輸出電阻內涵的理解比較困惑。實驗測試法不適用于理論分析計算。本文用等效電源模型定義輸出電阻，提出“開路短路法”求解基本放大電路輸出電阻的方法，并針對三種組態(tài)的基本放大電路的輸出電阻進行分析計算。

2 等效電源模型下輸出電阻的定義及求解方法

利用等效電源定理（戴維寧定理或諾頓定理），一個基本放大電路的交流微變等效電路對于負載而言，都能視為一個實際的電源,即可等效為一個理想的電壓源（電流源）與等效電阻的串聯(lián)（并聯(lián)），對外電路而言，該等效電阻即定義為基本放大電路的輸出電阻

3 開路短路法在三種組態(tài)的基本放大電路輸出電阻的求解

3.1共射放大電路的輸出電阻

圖1 共射放大電路

圖2 共射交流微變等效電路

3.2共基放大電路的輸出電阻

圖3 共基放大電路的交流通路

圖4 共基放大電路的交流微變等效電路

為簡化求解過程，分別將圖4（a）、（b）等效為圖5（a）、（b）。由圖5（a），得：

圖5 共基放大電路的簡化交流微變等效電路

由圖5（b），得：

要注意，圖5（a）、（b）兩種情況的電路結構雖然已經發(fā)生了改變，但在電源電壓不變的前提下，兩個電路的基極電流的值是不變的。

4.3共集放大電路的輸出電阻

圖6 共集放大電路

圖7 共集放大電路的交流微變等效電路

圖8 共集放大電路的簡化交流微變等效電路

此處要注意與共射放大電路、共集放大電路求解過程的差異，當利用圖7（a）求解、圖7（b）求解時，兩個電路結構發(fā)生了變化，在相同的輸入電壓源作用下，流過基極電流已經發(fā)生了變化，不能直接利用求解。此時要根據圖7（a）、（b）分別求出的具體值，再利用進行求解。為簡化求解過程，分別將圖7（a）、（b）等效為圖8（a）、（b）。由圖8（a）求

4 結論

本文引用等效電源模型定義輸出電阻，有助于學生對輸出電阻概念的理解和內涵的把握，在此基礎上提出“開路短路法”，并對三種組態(tài)的基本放大電路輸出電阻進行理論推導，得到與傳統(tǒng)的外加電源法、實驗測試法相同的結論，有助于學生對放大電路輸出電阻知識點的學習、領會。

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