微變等效電路分析方法

微變等效電路分析方法第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二1.h共射參數(shù)的引出在小信號情況下，對上兩式取全微分得用小信號交流分量表示uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡從輸入特性看：uBE是iB和uCE的函數(shù)uBE=f1(iB,uCE)從輸出特性看：iC是iB和uCE的函數(shù)iC=f2(iB,uCE)i（input）—輸入r（reverse）—反向傳輸f（forward）—正向傳輸o（output）—輸出e—共射接法第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（1）

uCE=常數(shù)，iB=常數(shù)的意義uCE=常數(shù)→duCE=0即輸出端只有直流輸出，沒有交流輸出。相當于輸出端交流短路。iB=常數(shù)→diB=0即輸入端只有直流電流輸入，沒有交流電流。相當于輸入端交流開路。因為此時只有直流電流和電壓，所以是在靜態(tài)工作點附近的情況。uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡2、

參數(shù)的意義和求法第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（2）輸入電阻物理意義：反映了輸入電壓對輸入電流iB的控制能力。

幾何意義：表示輸入特性的Q點處的切線的斜率的倒數(shù)單位：Ω，102~103Ω在小信號的情況下是常數(shù)。iBuBEuBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管相當于電阻hie——rbe。2、

參數(shù)的意義和求法uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（3）電壓反饋系數(shù)物理意義：反映了輸出回路uCE對輸入回路uBE影響的程度幾何意義：在輸入特性上表示Q點附近輸入特性曲線橫向的疏密。它是一個無量綱的量（10-4）。uBEiBuBEuCE2、

參數(shù)的意義和求法uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（4）電流放大系數(shù)物理意義：晶體管對電流的放大能力，即β幾何意義：在輸出特性上表示Q點附近輸出特性曲線的縱向疏密。它是一個無量綱的量。（10～102）iCiCuCEiB2、

參數(shù)的意義和求法uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二（5）輸出電導物理意義：反映了輸出電壓uCE對輸出電流iC的控制能力幾何意義：保持iB不變，有ΔuCE，則引起ΔiC，反映了輸出特性曲線的傾斜程度。單位：西門子（S）（10～102μS）常用它的倒數(shù)表示iCiCuCEuCE2、

參數(shù)的意義和求法uBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二ibicubeuce（1）

uCE=常數(shù)，iB=常數(shù)的意義（5）輸出電導（2）輸入電阻

（3）電壓反饋系數(shù)（4）電流放大系數(shù)說明：由于四個參數(shù)的量綱各不相同，這種參數(shù)系統(tǒng)是不同量綱的混合，稱為混合參數(shù)。h即英語中的“混合”（hybrid）。在小信號的情況下，四個參數(shù)都可以看作是常數(shù)。2、

參數(shù)的意義和求法第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二ubeibuceicubeuceic很小，一般忽略。cbeibibrcecrce很大，一般忽略。rbeibibbceicerbebhreuce+-h參數(shù)微變等效電路簡化模型等效3.

等效電路的引出第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二rbeibibbce（1）

電壓源和電流源的性質(zhì)☆它們是虛構的☆它們是受控源☆它們的極性不能隨意假定（2）

h參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。所以只適合對交流信號的分析。（3）h參數(shù)是在Q點附近求出的，因此它們與Q點的位置有關，Q點不同、等效電路的參數(shù)也不同。在放大區(qū)基本不變（4）對于低頻模型可以不考慮結電容的影響。ubeuceicibibrcecerbebhreuce+-4.

注意的問題ic第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二

--電流放大系數(shù)。一般用測試儀測出；表示三極管的電流放大作用。ib——基極電流變化引起的集電極電流變化量，反映了三極管具有電流控制電流源CCCS的特性。

rbe–三極管的交流輸入電阻，與Q點有關，可用圖示儀測出。一般用公式估算rbe

ubeuceicrbeibibbceibibrcecerbebhreuce+-5.h參數(shù)的確定第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二

在討論這個問題時，可借助于晶體管的物理結構示意圖，晶體管內(nèi)部有發(fā)射區(qū)、集電區(qū)和基區(qū)，以及兩個PN結，b'相當基區(qū)內(nèi)的一個點，b才是基極。晶體管發(fā)射結伏安特性曲線方程式如下：通過發(fā)射結伏安特性方程式求解rbe其交流電導為

常溫下UT≈26mV，所以reQ≈UT/IEQ=26mV/IEQ物理結構示意圖

rbe——三極管的交流輸入電阻第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二

在共射組態(tài)下，從基極b看進去的等效電阻為rbe，其中的電流是ib。所以rbe是兩部分電阻之和，一個是rbb，另一個是re歸算到基極回路的電阻值，所以有

對于小功率晶體管，rbb′≈200～300。大功率晶體管的rbb′約十幾歐姆至幾十歐姆。(T=300K)

或

第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二？思考題1.BJT小信號模型是在什么條件下建立的？受控源是何種類型的？2.若用萬用表的“歐姆”檔測量b、e兩極之間的電阻，是否為rbe?第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二用h參數(shù)小信號模型分析分壓偏置共射極基本放大電路1.利用直流通路求Q點一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，已知。分壓偏置共射放大電路第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二放大電路h參數(shù)微變等效電路是在晶體管h參數(shù)模型的基礎上，增加放大電路交流通路的相關元件而構成的。應首先畫出放大電路的h參數(shù)微變等效電路。具體畫法如下：

1.先將晶體管的h參數(shù)低頻小信號模型畫出；

2.再將放大電路晶體管以外的交流通路的元件畫出；

3.在中頻段，畫的過程中將大容量的耦合電容、旁路電容器短路，將直流電源短路；現(xiàn)以能夠穩(wěn)定工作點的分壓偏置共射放大電路為例進行討論。2.利用h參數(shù)模型求交流（動態(tài)）參數(shù)第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二分壓偏置共射放大電路共射放大電路交流微變等效電路

因放大電路的輸入信號處于中頻段,所以可以將大容量的耦合電容和旁路電容器短路；將直流電源交流短路。

將晶體管的低頻模型畫出。

再將共射放大電路交流通路的其他元件一一畫出。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二1求放大電路中頻電壓放大倍數(shù)在畫出了放大電路的微變等效電路后，求解電壓放大倍數(shù)就是一個解電路的問題。輸出電壓為輸入電壓為電壓放大倍數(shù)為共射放大電路交流微變等效電路第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二2求放大電路的輸入電阻根據(jù)輸入電阻的定義和微變等效電路有若滿足Rb1>Rb2>>rbe，則Ri≈rbe。第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二3求放大電路的輸出電阻

根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源換成源電壓信號源，并將短路，但保留內(nèi)阻；將負載電阻開路，同時在輸出端加一個測試用信號源。第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二例：試計算圖示放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。晶體管的=99、UBEQ=0.7V、VCC=15V，Rb1=20k、Rb2=5.1k、Rc=3.3k、Re=2k、RL=10k。解:

先進行靜態(tài)計算，求出晶體管靜態(tài)工作點的參數(shù)值。然后畫出放大電路的中頻微變等效電路，即可進行放大電路動態(tài)技術指標的計算。第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二靜態(tài)計算：工作點參數(shù)的計算：第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二動態(tài)計算：晶體管輸入電阻rbe的計算：放大電路電壓放大倍數(shù)的計算：

旁路電容的斷開，使電壓放大倍數(shù)下降，其物理意義將在后面解釋。

電壓放大倍數(shù)可近似等于是兩電阻之比，因而電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期二