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任务1.3 高频电子技术的研究方法.

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1 任务1.3 高频电子技术的研究方法

2 高频电子技术的研究方法 高频晶体管的y参数等效电路法

3 高频电子技术的研究方法 高频晶体管的y参数等效电路
晶体管在小信号的作用下,可以用线性元件组成的电路模型来模拟晶体管,我们称之为微变参数等效电路。 晶体管在高频小信号运用时,它的等效电路主要有两种形式:形式等效电路(y参数等效电路)和模拟等效电路(混合π参数等效电路)

4 高频电子技术的研究方法 在调谐放大器中我们常用Y参数等效电路。它适用的频率
Y参数等效电路:是选取输入电压和输出电压为自变量,输入电流和输出电流为参变量,阻抗利用导纳参数(y参数),并且不涉及晶体管内部物理过程。 混合π参数等效电路:是把晶体管内部物理过程用集中元件RLC表示,用物理模拟方法表示等效电路。 在调谐放大器中我们常用Y参数等效电路。它适用的频率

5 高频电子技术的研究方法 高频晶体管的y参数等效电路 共发射极晶体管如图2.10所示,把晶体管看作四端(两端口)网络, 输入电压: 输出电压:
输入电流 : 输出电流 : 图3.1共发射极高频晶体管

6 高频电子技术的研究方法 为自变量, 以 为应变量, 则可写出Y参数方程: (2-16) 这组方程称为高频晶体管的y参数方程。

7 高频电子技术的研究方法 其中: 称为输出短路 时的输入导纳 称为输入短路时的反向传输 导纳;越小越好,有利于放 大器的稳定工作
称为输入短路时的反向传输 导纳;越小越好,有利于放 大器的稳定工作         称为输出短路时的正向传输导 纳;越大越好,表明晶体管放 大能力越强 称为输入短路 时的输出导纳

8 高频电子技术的研究方法 由y参数方程可得高频晶体管的y参数等效电路如图2.10所示:y12U2/y21U1为受控电流源。
Y参数可以通过测量方式求得,但一般要给出.其数值不仅与工作点电流、温度有关,而且和工作频率有关。用于频率较高的场合。 图2.10晶体管的y参数等效电路

9 高频电子技术的研究方法 高频晶体管的y参数简化等效电路如图所示:

10 高频电子技术的研究方法 若为共发射极电路则: yie=gie+jωCie 其中 gie为输入电导 Cie为输入电容
 若为共发射极电路则: yie=gie+jωCie 其中 gie为输入电导 Cie为输入电容 yfe=gm п参数的跨导 yoe=goe+jωCoe 其中 goe为输出电导 Coe为输出电容

11 高频电子技术的研究方法 高频晶体管的y参数实际等效电路如图所示:其中Cie和Coe反映了三极管的高频特性。

12 高频电子技术的研究方法 仿真分析法

13 高频电子技术的研究方法 所谓电路仿真,是指借助虚拟模拟软件(如EWB、ORCAD、Pspice等),模拟出电路的基本工作过程,并把电路工作时体现出来的现象(如声音,频率、各点的电压值、各点的电流值和工作波形图等参数),通过模拟软件的虚拟界面表现出来。

14 高频电子技术的研究方法 电路仿真分析的重要性:是电子电路开发的重要环节,它能在形成实际产品之前,通过软件仿真获取电路的性能参数,可以方便的解决电子工作者在设计方面的诸多难题。 注意:由于仿真并无法完全真实地模拟实际电路,所以仿真的结果可能与现实有差别。

15 高频电子技术的研究方法 1、Multisim2001电路仿真
Multisim2001提供有16000多个高品质的模拟、数字元器件和RF组件模型,除此之外,用户还可以自行编辑和设计相应的元器件。Multisim2001不仅提供了电路的多种仿真分析方法,如直流扫描分析,参数扫描分析,交流频率特性分析,瞬态分析,傅立叶分析,后处理器功能等等。

16 高频电子技术的研究方法 Multisim2001电路仿真
也提供了两个仪表和多台仪器,仪表有:直流电压表,直流电流表;常用的仪器有:数字万用表,函数信号发生器,功率表,示波器,扫频仪,数字信号发生器,逻辑分析仪和逻辑转换仪。

17 高频电子技术的研究方法 2.Multisim 10电路仿真
美国国家仪器公司下属的Electronics Workbench Group近日发布了Multisim10.0和Ultiboard10.0――这是交互式SPICE仿真和电路分析软件的最新版本,专用于原理图捕获、交互式仿真、电路板设计和集成测试。这个平台将虚拟仪器技术的灵活性扩展到了电子设计者的工作台上,弥补了测试与设计功能之间的缺口。

18 高频电子技术的研究方法 2.Multisim 10电路仿真
通过将NI Multisim10.0 电路仿真软件和LabVIEW测量软件相集成,需要设计制作自定义印制电路板(PCB)的工程师能够非常方便地比较仿真和真实数据,规避设计上的反复,减少原型错误并缩短产品上市时间。

19 高频电子技术的研究方法 3.Pspice8.0电路仿真
PSPICE是由美国Microsim公司推出的基于加州大学伯克利分校开发的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)而发展起来的一种通用电路仿真软件,拥有丰富的元器件库、参数模型库以及种类齐全的测试仪器仪表等,为分析和设计电路提供了强大的计算机仿真工具,对电子工程、信息工程和自动控制等领域的工作人员有很高的实用价值。

20 高频电子技术的研究方法 本讲小结 1. 三极管Y参数等效电路 2. 了解几种仿真软件的使用方法

21 高频电子技术的研究方法 本讲作业 画出在高频小信号时三极管 Y参数等效电路。


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