戴维宁定理在分压偏置放大电路分析中的应用

赵玲，何惠英，陈影

戴维宁定理在分压偏置放大电路分析中的应用

赵玲，何惠英，陈影

（陆军军事交通学院 基础部，天津 300161）

戴维宁定理是电路分析基础的基本理论之一，提出用戴维宁定理求解分压偏置放大电路静态和动态参数的方法．该方法将复杂的非线性电路简单化，很好地将电路理论与模拟电子电路结合在一起．此方法思路清晰，分析步骤简单明了，学生很容易理解掌握．

戴维宁定理；静态分析；动态分析

模拟放大电路课程是理论与实践相结合的电类专业基础课程，也是电类课程中理论性强，理论联系实际较紧密的一门课程．由非线性器件晶体管构成的模拟放大电路称为非线性电路，学生在学习过程中会感觉比较抽象难于理解，而实际上非线性电路的分析思路就是非线性电路的线性化，所以可以利用线性电路的分析方法来分析模拟放大电路[1-2]．

戴维宁定理是线性电路理论部分的基本分析方法，本文利用戴维宁定理对模拟放大电路静态工作点和动态参数进行分析，很好地将电路理论与模拟电路结合在一起．将复杂电路简单化，思路清晰，学生能够很容易理解及掌握．

1 分压偏置放大电路的静态分析

在放大电路的分析研究中，温度对于其静态工作点的影响非常大，而分压偏置放大电路就是一种稳定静态工作点效果很好的电路，其分析方法的难度在于静态分析方法[3-4]．在《电工学》[4]教材中，采用的是工程估算法，给予的适用条件也不是很明了，使学生在进行分压偏置放大电路静态分析时，不能准确地选择适合、正确的方法，加大了学习难度．本文介绍一种新的分析方法——戴维宁定理等效法，并与工程估算法进行比较，探究2种方法的特点及选择条件．

1.1 工程估算法

图1 分压偏置放大电路

图2 直流通路

由直流通路可得

根据

可得静态工作点

1.2 戴维宁定理等效法

根据等效电路图4可得

对比工程估算法和戴维宁定理等效法可以看出，在求解分压偏置放大电路的静态工作点公式中，基极电流的求解公式有所不同，比较式（5）和式（8），如果，式（8）变成式（5）．由此可见，采用工程估算法的分析条件与是等价的[5-7]．

图4 戴维宁等效电路

戴维宁定理等效法求解分压偏置放大电路的静态工作点较为准确，得到的电流和电压更接近电路真实值．而且计算时，不受条件限制，应用面更为广泛，能够满足任意参数的分压偏置放大电路的需求．但是唯一的不足之处在于，计算过程较工程估算法要相对复杂一点，对于分析计算人员的知识点要求稍高一些．

2 分压偏置放大电路的动态分析

2.1 输入电阻

根据戴维宁定理可知

故分压偏置放大电路的输入电阻为

由此可以看出，在分析模拟放大电路的输入电阻时可以应用戴维宁定理等效的方法，简化了分析问题的复杂性[6-8]．

2.2 输出电阻

图5 微变等效电路求输入电阻

图6 输出电阻求解图

3 结语

在分压偏置放大电路的教学过程中，发现学生对于该部分的理解有些困难，尤其是静态和动态参数分析的方法，主要是由于学生很难把握电路分析方法的综合应用，没有意识把上册学习的戴维宁定理应用到分压偏置放大电路的静态和动态分析过程中．故教师在授课过程中，不能简单地只强调基本理论，照本宣科，应该根据学生的特点及理解程度，经过一定的教学设计，将戴维宁定理的分析方法引入放大电路的教学过程中，使学生能够全面掌握分压偏置放大电路静态分析和动态分析的方法，提升该部分的学习效果．

[1] 赵东波．应用电路定理分析模拟电路[J]．山西电子技术，2008（4）：32-38

[2] 王昕鑫，李纮，张涛．分压式偏置放大电路在模电教学中的应用[J]．科学与信息化，2018（1）：132-133

[3] 姚晓燕．分压式偏置电路的静态分析[J]．山东工业技术，2016（4）：172-173

[4] 秦曾煌．电工学[M]．北京：高等教育出版社，2009

[5] 董华，童立君．分压偏置式共射电路静态分析之中外教材对比研究[J]．南昌航空大学学报：自然科学版，2015（6）：104-108

[6] 李朝顺．戴维宁定理在模拟电路中的应用[J]．福建电脑，2011（9）：164

[7] 张巨芳．戴维南定理及应用[J]．安徽电子信息职业技术学院学报，2009（6）：22-24

[8] 向小民，赵胜会．戴维南定理在分析分压式偏置放大电路中的应用[J]．电子电气教学学报，2009（B11）：139-140

[9] 黄艳 ．戴维宁定理在放大电路静态分析中的应用[J]．数字技术与应用，2017（5）：110-111

[10] 李琳，刘慧，车凯军，等．戴维宁定理的理解与运用[J]．电子电气教学学报，2016（4）：61-65

[11] 李研达．电路定理在模拟电路中的应用[J]．和田师范专科学校学报：汉文综合版，2009（3）：200-201

The application of the Thevenin′ s theorem in the analysis of voltage-divided bias amplifier circuit

ZHAO Ling，HE Huiying，CHEN Ying

（Department of General Courses，Army Military Transportation University，Tianjin 300161，China）

Thevenin′ s theorem is one of the basic theorem of circuit analysis，propose a method to solve the static and dynamic parameters of voltage-divided bias amplifier circuit by using the Thevenin′ s theorem．The method simplified complex nonlinear circuits，and combined circuit theory with analog electronic circuit very well． It is clear thinking，simple steps．The students are easy to understand and master．

Thevenin′ s theorem；static analysis；dynamic analysis

O411.1∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.09.019

1007-9831（2020）09-0074-04

2020-05-13

赵玲（1985-），女，安徽淮北人，讲师，硕士，从事电工电子技术研究．E-mail：hmzhao_111@126.com