模擬電子技術(shù)中電路模型的應(yīng)用

摘 要 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，模擬電子技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用，作為電氣工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對(duì)數(shù)字電子技術(shù)發(fā)揮了重要作用。在不同環(huán)境下，模擬電子技術(shù)中電路模型的應(yīng)用可以有效幫助電路的設(shè)計(jì)、使用、檢修，能夠簡(jiǎn)單解決難題。本文將針對(duì)模擬電子技術(shù)中電路模型的應(yīng)用進(jìn)行深入探討，并通過三個(gè)實(shí)例分析模擬電子技術(shù)和電路模型設(shè)計(jì)的方法。

關(guān)鍵詞 模擬電子技術(shù) 電路模型 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

模擬電子技術(shù)和電路模型設(shè)計(jì)的方法可以適用于模擬電子技術(shù)放大電路中的各種電量功率、電壓及集成運(yùn)算放大電路等，同樣可以應(yīng)用在不確定電路中。模擬電子技術(shù)是數(shù)字電子技術(shù)中的一個(gè)難點(diǎn)，因模擬電子技術(shù)的公式過多、理論性復(fù)雜，使該技術(shù)在應(yīng)用中不易掌握。適當(dāng)?shù)倪x擇電路模型，可以有效解決工作中帶來的復(fù)雜性問題。

1二極管的電路模型

工程作業(yè)中，二極管的應(yīng)用需要選擇合適的二極管模型。二極管電路模型分為以下四種：

（1）理想模型。大流量工程的直流電路，二極管的返回電源電壓伏超過UD時(shí)，此時(shí)的二極管相當(dāng)于電源的開關(guān)；當(dāng)二極管的位置正面偏移時(shí)，二極管相當(dāng)于短路；當(dāng)二極管的位置反面偏移時(shí)，二極管相當(dāng)于斷電。

例如，二極管的電路的R=1K€%R，理想型模型計(jì)算出UDD=10V的回路電流值I0。

I0=UDD/R=10mA

（2）恒壓降模型。二極管的電流如果大于1mA，二極管可相當(dāng)于成為一個(gè)恒壓降模型，恒壓降模型是指二極管疏通，管壓降內(nèi)的電流不會(huì)隨意變化，值為0.7V（硅管）。

例如：電路圖形中，如果電路的元件不改變，使用恒壓降電路模型來替代二極管，此時(shí)會(huì)有：

I0=（UDD-UD）/R=9.3mA

結(jié)果顯示，二極管的理想模型與恒壓降法結(jié)果相似，并且都是合理的。但假如UDD值小，UDD=2V時(shí)，兩者的結(jié)果差異會(huì)變的很大，理想模型法與實(shí)際值間的差別大，則是不合理的。

（3）折線模型。折線模型是針對(duì)恒壓降模型做的修正，模型中由一個(gè)電池和一個(gè)電阻rD組成，電池的電壓是二極管的電壓，rD值為200€%R。

2晶體管類型的簡(jiǎn)化小信號(hào)模型

一般來說，晶體管的輸入輸出不成正比，也叫作非線性特點(diǎn)。所以當(dāng)遇到分析較大電路時(shí)比較復(fù)雜，不能用輸入輸出等比的方式進(jìn)行晶體管類型的電路分析。但如果輸入信道的電壓數(shù)值比較小，則能夠使用小信號(hào)模型分析方法，將三極管構(gòu)成的放大電路的等比方式電路進(jìn)行解決，從而使計(jì)算量降低。

2.1共射極放大電路

將晶體管用小信號(hào)模型代替，小信號(hào)的等效電路會(huì)變?yōu)檩斎胼敵龅缺确绞降募冏桦娐罚@樣可以在分析放大電路的多種性能指標(biāo)時(shí)比較簡(jiǎn)單。固定的偏移放置的共射放大電路，輸入交流性小信號(hào)時(shí)，電路中相對(duì)應(yīng)的部位幾乎可以省略不計(jì)信號(hào)中的容抗性。交流通路的過程中當(dāng)做正面偏移的短路處理，直流電源設(shè)置到恒定壓源，便沒有交流壓降的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.2共基極放大電路

共基極放大電路在輸入電壓時(shí)，是基于發(fā)射極和基極之間，輸出的電壓從集電極和基極兩種電路而出，共基極放大電路和小信號(hào)等效電路的電路顯示，所以，基極電路是輸入和輸出電路的相同端口。此時(shí)的RB1、RB2是基極的偏移放置電阻，RB3是集電極電阻。

2.3共集電極放大電路

晶體管內(nèi)的其中一端是輸入端，另一端是輸出端，還有一端是公共端。這種電路模型中，輸入信號(hào)是由基極輸入而產(chǎn)生的交流電流，再通過晶體管的輸出端口放大，電流經(jīng)過發(fā)射極電阻時(shí)的交流電壓會(huì)變大，從而使發(fā)射極的傳輸端到輸出端，因?yàn)榘l(fā)射極通?？梢员豢醋魇禽敵龆?，所以此電路也可被稱作射極輸出器。

3場(chǎng)效應(yīng)管的小信號(hào)電路模型

這種模型中的受控電流源gmugs是受柵源電壓ugs的控制受控電流源，Gm可以反應(yīng)這種效應(yīng)。場(chǎng)效應(yīng)管的IG=0，輸入時(shí)Rgs值會(huì)超過晶體管輸入的電阻rbe，所以，場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端可以被看作為電路開路。場(chǎng)效應(yīng)管的輸出電阻rds值很大時(shí)，也后面相聯(lián)的負(fù)載也可以忽略不計(jì)[5]。

4結(jié)論

綜上所述，模擬電子廣泛應(yīng)用到電路模型中，會(huì)為電路帶來方便的同時(shí)，也可以將復(fù)雜問題簡(jiǎn)化解決。雖然電子器件組成的電子電路屬于輸入與輸出不成正比，但如果條件允許，電子器件也可將輸入與輸出值轉(zhuǎn)化為相等比形式，從而建立起這種電路模型。使用這種電路模型技術(shù)可以使已經(jīng)普及的相同輸入、輸出值的電路分析法來計(jì)算電子電路。列舉的實(shí)例中基本電子器件的不同工作環(huán)境下的電路模型的相對(duì)比可以得出，原有的復(fù)雜問題可以得到簡(jiǎn)化，從而可以進(jìn)一步解決工作中的難題。

參考文獻(xiàn)

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