求助：黑天彻单管输出电压幅值

只看该作者 · 2021-2-19 09:42

电路如图所示：

书上说，Ib=5.68 ua，当hFE=200时，那么Ic=1.13ma，所以Gm加倍，对应10mv输入，输出应为4.3V；静态工作点为12-（10*1.13） = 0.4V; 那么峰值输出应为4.3+0.7=5V.为什么书上曲线是峰值6V呢？是不是我哪儿计算错误了

只看该作者 · 2021-2-19 15:18

按这个示数计算，你的值没算错

只看该作者 · 2021-2-19 15:36

king5555 发表于 2021-2-19 11:56
请看34~38页，有关Av的式子。请看我的帖子，有这本书的仿真集LTspice档案。

这个Av公式很简单，-gm*Rc, 所以我觉得是哪儿理解出了问题

只看该作者 · 2021-2-19 15:38

122013137 发表于 2021-2-19 15:18
按这个示数计算，你的值没算错

那您觉得哪个环节出了问题？

只看该作者 · 2021-2-19 20:23

本帖最后由 Jack315 于 2021-2-19 21:14 编辑

自行做了一个 NPN 三极管的仿真模型，就下面一条语句：

复制

.MODEL SIMNPN NPN(BF=50)

除了 BF 之外，所有的参数使用模型的缺省参数。
BF 就是 HFE 参数。改变这个参数，就可以仿真不同 HFE 情况下的电路表现。

用此模型进行仿真，电路图如下：

将仿真数据导出汇总。

下图为静态工作点数据：

下图为输入、输出电压波形：

结果大致相仿，只是具体数值略有不同。

只看该作者 · 2021-2-19 21:09

本帖最后由 Jack315 于 2021-2-19 21:17 编辑

计算与仿真结果的差别在于所使用的模型不同。

在计算的时候，输入端的 Vbe 使用了一个最简单的模型：
在发射结导通时的压降 Vbe = 0.6V，并据此来计算 Ib 等参数。
而实际情况是发射结的伏安特性为一指数函数。

在进行初步计算的时候，通常使用这种最简单的模型，
但结果则会有（比较大的）偏差。
以 Vbe 为例，在估算的时候，一般使用的数据为 0.6V ~ 0.7V，
偶而会根据基极电流的不同情况而使用更大的数值。
对于不同的 Vbe 数值，显然计算出来的电路其他参数也会随之不同。

作为手工分析计算的模型，一般还会使用 H 参数混合 π 模型：

这个模型是将三极管的伏安特性函数展开为泰勒级数，
然后取其一次（线性）项而得到的简化模型。
这个模型当然比简单假定 Vbe = 0.6V ~ 0.7V 要进了一步。
一般的教材到这一步也就差不多了，再深入下去事情就开始变复杂了。

软件仿真所使用的模型则比 H 参数混合 π 模型更接近实际器件的情况。
由于仿真结果与实际情况比较接近，而又能节约大量的时间和做实验的费用，
因此人们在设计中大量使用仿真。

软件仿真虽然便捷，但毕竟与实际情况还是有偏差的。
因此在实际的设计过程中，仍然需要通过实验对模型进行进一步迭代。

下面这个帖子就是介绍如何做这一步的：
六西格玛设计（DFSS）案例 —— 三角波发生器
https://bbs.21ic.com/icview-1709808-1-1.html
只有经过了这一步，才能设计出高质量的产品，
单靠（理论）计算和仿真一般是很难“算准”的。

只看该作者 · 2021-2-19 22:52

Jack315 发表于 2021-2-19 21:09
计算与仿真结果的差别在于所使用的模型不同。

在计算的时候，输入端的 Vbe 使用了一个最简单的模型：

感谢。突然想起来Gm小信号模型有使用条件，10mv输入量确实比较大了，会引起误差。再加上Ic偏移造成的误差。

只看该作者 · 2021-2-20 16:06

Vce 已小至 0.658V ，饱和压降算它 0.258V 好不，那就只剩下 0.4V 的余地可供活动了吧？！
10k ，0.4V ，那么，能增添的 Ic 也就只能 0.04mA 了嘛，Ib 的增幅只能不多于 0.2μA 了。

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