等效電路法,，又稱為低頻小信號模型，即在低頻小信號作用下的放大電路中,，將放大電路中的基本元件看成一個線性雙口網(wǎng)絡(luò),，利用該網(wǎng)絡(luò)的h參數(shù)來表示放大電路的輸入與輸出特性便可得到一個等效線性電路，所以也稱為h參數(shù)等效模型,。
1 模擬電路中的常用放大電路
1．1 晶體管放大電路
晶體管放大電路的主要構(gòu)成元件為pnp型,、npn型硅晶體管及若干電阻組成,。它主要利用晶體管的特性對電路中電流進(jìn)行放大,，通過對該電路的輸入特性與輸出特性的分析，得出該放大電路包含3種工作狀態(tài),，即飽和區(qū),、放大區(qū)及截止區(qū)，正常情況下應(yīng)使放大電路工作在放大區(qū),。常見電路形式如圖1所示,。
1．2 場效應(yīng)管放大電路
場效應(yīng)管也是作為一種最基本的放大電路，它的主要組成為場效應(yīng)管及若干電阻,，其工作原理與電路形式和晶體管放大電路相同,，相比晶體管放大電路，具有輸入阻抗高,、噪聲低,、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。常見電路形式如圖2所示,。
1．3 差分放大電路
差分放大電路的主要構(gòu)成為晶體管,、場效應(yīng)管及若干電阻，它的主要特點(diǎn)在于采用完全對稱的電路結(jié)構(gòu)形式,，以此來抑制基本放大電路產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移,，使得工作點(diǎn)更加穩(wěn)定，常見電路形式如圖3所示,。
1．4 有源負(fù)載放大電路
有源負(fù)載放大電路主要構(gòu)成元件為晶體管,、場效應(yīng)管及若干電阻，這種放大電路以電流源電路作為有源負(fù)載,，這樣在電源電壓不變的情況下,，既可獲得合適的靜態(tài)電流，對于交流信號,，又可以得到較大的等效電阻,，從而提高電壓增益,。常見電路形式如圖4所示。
2 等效電路法在放大電路分析中的應(yīng)用實(shí)例
為了研究等效電路法在實(shí)際放大電路分析中的應(yīng)用,，下面以晶體管放大電路分析為例,。
2．1 等效電路法的具體應(yīng)用過程
首先將晶體管作為一個雙口網(wǎng)絡(luò)，如圖5所示,。
以B-E作為輸入端口,，以C-E作為輸出端口，則網(wǎng)絡(luò)外部的端電壓和電流之間的關(guān)系就是晶體管的輸入特性和輸出特性,，如圖6和圖7所示,。
根據(jù)特性曲線，可以將輸入特性,、輸出特性寫成關(guān)系式
h參數(shù)的下標(biāo)e表示共發(fā)射極接法,，i表示輸入；r表示反向傳輸,；f表示正向傳輸,；o表示輸出，其中
由h參數(shù)方程可知,，電壓vBE由兩部分組成,，第一項表示由iB產(chǎn)生一個電壓，所以hie為一電阻,；第二項vCE由產(chǎn)生一個電壓,，因而hre無量綱；所以B-E間可以等效成一個電阻與一個受控電壓源串聯(lián),。
電流iC也由兩部分組成,，第一項表示由iB控制產(chǎn)生一個電流，因而hfe無量綱,；第二項表示由vCE產(chǎn)生一個電流,，因而hoe為電導(dǎo)；所以C-E間可以等效為一個受控電流源與一個電阻并聯(lián),。這樣得到的晶體管的等效模型如圖8所示,。由于h參數(shù)方程中的4個h參數(shù)的量綱都不同，故稱為h參數(shù)等效模型,。
2．2 等效電路法的簡化模型
輸入回路：從前面對晶體管的特性分析可知,，當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時，C-E間的電壓對輸入特性曲線的影響很小,，即管子的內(nèi)反饋可以忽略不計,，可以vCE>VBE用的任意一條特性曲線取代vCE>VBE的所有特性曲線。因此，認(rèn)為hre=0,，則晶體管的輸入回路只等效為一個動態(tài)電阻rBE(hie),。
輸出回路：當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時，C-E間電壓的變化對iC的影響很小,，即在放大區(qū)輸出特性曲線幾乎是橫軸的平行線,，可以認(rèn)為C-E間的動態(tài)電阻1／hoe無窮大。因此,，hoe近似為0,，晶體管的輸出回路只等效為一個電流iB控制的電流源βiB(hfeiB)。簡化后的h參數(shù)等效模型如圖9所示,。
3 結(jié)束語
分析了晶體管等效模型,，其分析結(jié)論可直接用于分析由晶體管所構(gòu)成放大電路的各種動態(tài)參數(shù)，該結(jié)論完全可以適用于場效應(yīng)管及其組成的放大電路中,，而其他類型放大電路如差分放大電路,、功率放大電路，還有由許多基本電路構(gòu)成的集成運(yùn)算放大電路,，由于其基本構(gòu)成與晶體管,、場效應(yīng)管放大電路相同,，所以同樣可以采用等效電路法來分析,。