放大电路的小信号模型分析法—共射极放大电路小信号模型
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模电(小信号模型分析法)
电路可能出现的问题。
3 优化设计
在设计放大电路时，小信号模型分析法可用于指导电路参数 的调整，优化电路的性能。
小信号模型分析法的优势与局限性
优势
小信号模型分析法能够简化放大电路 的分析过程，提高分析效率，对于工 程设计和科学研究具有一定的实用价 值。
局限性
小信号模型分析法是一种近似分析方 法，对于非线性问题和强信号问题可 能无法得到准确的结果，需要采用其 他更精确的分析方法。
THANKS
调频范围
调频范围是指振荡器能够输出的 频率范围，反映了振荡器的频率
可调性。
输出功率
振荡器的输出功率是指其输出的 信号强度，影响信号的传输距离
和接收质量。
04
小信号模型的参数提取
参数提取的方法
实验测量法
通过实验测量电路的性能指标，从而提取出相关参数。
仿真分析法
利用电路仿真软件对电路进行模拟，通过仿真结果提 取参数。
滤波器传递函数
滤波器传递函数描述了信号通过滤波器后的频 率响应特性。
滤波器阶数
滤波器阶数是指滤波器的系统函数中极点数量 ，决定了滤波器的性能和复杂度。
振荡器电路分析
振荡频率
振荡频率是指振荡器输出的信号 频率，是振荡器的重要参数。
相位噪声
相位噪声是衡量振荡器性能的重 要参数，表示输出信号的相位抖
动。
02
小信号模型分析法的基本原 理
线性时不变系统
线性时不变系统
在输入信号的作用下，系统的输出量随时间的变化而变化，并且该变化规律可以用一个数学表达 式来描述的系统。
线性
系统的输出量与输入量之间成正比关系，即输出量随输入量的增加或减小而增加或减小，并且成 正比。
小信号模型及电路分析
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
一般采用习惯符号 rbe= hie β = hfe ur = hre rce= 1/hoe
ib rbe vbe ur vce
ic
β ib
rce vce
注意： 注意： • H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 参数都是小信号参数， 参数都是小信号参数 即微变参数或交流参数。 • H参数与工作点有关，在放大区基本不变。 参数与工作点有关，在放大区基本不变。 参数与工作点有关 • H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。 参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。 参数都是微变参数
2. 画出交流通路与小信号等效电路
ic + vce 交流通路
& Ib
v V&ii Rb
I& c & I b Rc
RL V&O
小信号模型分析共射极放大电路
3. 求电压增益 & I
b
I& c
& I b Rc
RL V&O
V&ii v
Rb
& & Vi = I b ⋅ rbe
& & Ic = β ⋅ Ib
& & VO = − I c ⋅ ( Rc // RL )
利用直流通路估算静态工作点利用交流通路及其小信号模型分析放大电路的电压增益输入电阻和输出电阻13共集电极电路和共基极电路共集电极电路求静态工作点ccce14共集电极电路和共基极电路画小信号等效电路200eq共集电极电路无法实现电压放大称为电压跟随器15共集电极电路和共基极电路16共集电极电路和共基极电路17共集电极电路和共基极电路输出电阻小带负载能力强同相18共集电极电路和共基极电路求静态工作点ccb2b1b2ccce19共集电极电路和共基极电路画小信号等效电路200eq20共集电极电路和共基极电路输入电阻共基极电路的输入电阻很小共基极电路的输入电阻很小21三种组态的比较三种组态的比较电压增益
放大电路的分析方法_OK
运动轨迹。 60
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
ICQ
iC 2
1
Q
Q’’
IB = 4 0 µA
直流负载线 20
0
0
2 t
电压放大倍数: 0
Au
ΔvO Δv
ΔvCE Δv
2
I
BE t
4. 5
VCvE6CQE
7. 5
9
0
12 vCE/V vCE/V
11
《模拟电子技术》
【例】用图解法求图示电路电压放大倍数。
RL = 3 k 。
解： 求 RL 确定交流负载线
1/RL 直线，该直线即为
O
VCEQ
交流负载线。 vCE /V
ICQRL
8
3) 动态工作情况图解分析
《模拟电子技术》
（1) 据vi的波形在输入特性曲线图上画vBE、iB的波形
iB
iB / µA
60
3条负载线
Q’
的方程？
Q
IBQ
40
iB
20
Q’’
0
2 t 0
0
0.68 0.7 0.72 vBE
VCC vBE/V
IC IB
2）求rbe
rbe
200
(1
)
26(mV ) IEQ (mA )
《模拟电子技术》
VCC
Rc
Rb
+
vs _
RL
VBB
VCC Rc IL
Rb IB
+IC
+
V_CE
VBE _
RL
VBB
34
3）画交流通路
Rb + vs _ VBB
4）放大电路的小信号模型
三极管电路的小信号模型分析方法
参数的物理意义
极间电阻
描述三极管内部电阻，影响三极管的放大倍数和频率 响应。
极间电容
描述三极管内部电容，影响三极管的频率响应和稳定 性。
放大倍数
描述三极管放大能力的重要参数，影响三极管电路的 增益和稳定性。
参数的测量与计算
极间电阻的测量
通过测量三极管在不同工作点的电压和电流，利 用欧姆定律计算极间电阻。
详细描述
在共射极电路中，基极和集电极之间加上小信号电压，通过小信号模型分析可以得出输 入电阻、输出电阻和电压放大倍数等关键参数。输入电阻是指从基极输入端看进去的电 阻，输出电阻是指从集电极输出端看进去的电阻，电压放大倍数是指集电极电压与基极
电压之比。这些参数对于理解电路性能和设计具有重要意义。
共基极电路的小信号模型分析
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详细描述
在振荡器的小信号模型分析中，我们需要考虑三极管的交流等效电路，包括基 极和集电极的电阻、电感和电容。同时，我们还需要分析反馈网络的频率响应， 以确定振荡器的振荡频率和稳定性。
滤波器的小信号模型分析
总结词
滤波器的小信号模型分析主要关注三极管的频率响应和传递函数。
详细描述
在滤波器的小信号模型分析中，我们需要计算三极管的频率响应，即三极管在不同频率下的增益和相 位响应。同时，我们还需要分析滤波器的传递函数，以确定滤波器的类型（高通、低通、带通或带阻 ）和性能参数（如截止频率、通带增益等）。
共集电极电路的小信号模型分析
总结词
共集电极电路是一种应用广泛的三极管电路，通过小信 号模型分析可以得出电压放大倍数、输入电阻和输出电 阻等关键参数。
详细描述
在共集电极电路中，集电极和发射极之间加上小信号电 压，通过小信号模型分析可以得出电压放大倍数、输入 电阻和输出电阻等关键参数。电压放大倍数是指发射极 电压与基极电压之比，输入电阻是指从发射极输入端看 进去的电阻，输出电阻是指从集电极输出端看进去的电 阻。这些参数对于理解电路性能和设计具有重要意义。
模拟电子技术：第4章三极管基本放大电路3.4小信号模型分析法
• 步骤5——求输出电阻R o 什么是输出电阻？
放大器对负载来说就是一个信号源，而该信号 源的内阻就是放大器的输出电阻Ro
•
Ii
Rs
•
•
Vi
Vs
放大器
Ro
Ri
•
Vo'
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
•
Io
•
Vo
Ro
RL
上页
下页
4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 步骤5——求输出电阻R o
•
Av
Ri Ri Rs
92 0.87 0.87 0.5
58.6
记忆
由于信号源存在内阻Rs，输入信号在Rs上要按损失掉一部分，使放大 器实际输入信号Vi<Vs，从而使放大倍数下降。所以Ri越大越好。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
上页 下页
4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 讨论
– ③放大电路常用正弦波作为输入信号电压，所以等效
电路中采用复数符号标出各电压和电流。
cபைடு நூலகம்
b ib
b
vi Rb
T
RC e
RL
vo
Rs
vs
vi Rb rbe
e
ic c
b ib
RC RL
vo
交流通路
微变等效电路
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
上页 下页
4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
第四章 半导体三极管及放大电路
武汉理工大学 信息工程学院 电子技术基础课程组
模拟电子技术——电子技术基础精品课程
4 半导体三极管及放大电路
放大器对负载来说就是一个信号源，而该信号 源的内阻就是放大器的输出电阻Ro
•
Ii
Rs
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•
Vi
Vs
放大器
Ro
Ri
•
Vo'
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
•
Io
•
Vo
Ro
RL
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4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 步骤5——求输出电阻R o
•
Av
Ri Ri Rs
92 0.87 0.87 0.5
58.6
记忆
由于信号源存在内阻Rs，输入信号在Rs上要按损失掉一部分，使放大 器实际输入信号Vi<Vs，从而使放大倍数下降。所以Ri越大越好。
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
• 讨论
– ③放大电路常用正弦波作为输入信号电压，所以等效
电路中采用复数符号标出各电压和电流。
cபைடு நூலகம்
b ib
b
vi Rb
T
RC e
RL
vo
Rs
vs
vi Rb rbe
e
ic c
b ib
RC RL
vo
交流通路
微变等效电路
电子技术基础精品课程——模拟电子技术基础
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4.4.3 小信号模型分析基本共射放大电路
第四章 半导体三极管及放大电路
武汉理工大学 信息工程学院 电子技术基础课程组
模拟电子技术——电子技术基础精品课程
4 半导体三极管及放大电路
三极管PPT教学讲义
收集 载流
基区的少数载流子——ICBO
子
VBB
VCC
电流分配与控制 IE= IEN+ IEP 且有IEN>>IEP IEN=ICN+ IBN 且有ICN>>IBN IC=ICN+ ICBO
IB=IEP+ IBN－ICBO
IE =IC+IB
VBB
VCC
电流分配与控制
• 使晶体管具有电流分配与控制能力的两个重要条件
– ③集电结对非平衡载流子的收集作用漂移为主
4.1.3 三极管各电极的电流关系
集电极电流IC和发射极电流IE之间的关系定义:
ICN/IE
称为共基极直流电流放大系数。
表示集电极收集到的电子电流ICN与总发射极电流IE的比
值。ICN与IE相比，因ICN中没有IEP和IBN，所以 的值小
于1, 但接近1，一般为0.98~0.999 。
BJT 结构
从外表上看两个N区,或两个P区是对称的,实际上: 发射区的掺杂浓度大,发射载流子 集电区掺杂浓度低,且集电结面积大,收集载流子 基区得很薄,控制载流子分配,其厚度一般在几个微米至几十
个微米.
+
BJT的三种组态
CB Common Base ：共基极,基 极为公共电极
CE Common Emitter ：共发射极, 发射极为公共电极
强,IC增大. JC和JE都正偏, VCES约等于0.3V,
ic VCE=VBE
饱
6和 放
区 4
大
区
2
IC< IB 0
饱和时c、e间电压记为VCES,深 度饱和时VCES约等于0.3V.
截止区
246
三种放大电路的微变等效电路
三种放大电路的微变等效电路一、引言放大电路是电子工程中最基本的电路之一，其作用是将输入信号放大到一定程度后输出。
在实际应用中，我们常常需要对不同类型的信号进行放大，因此需要设计不同类型的放大电路。
本文主要介绍三种常见的放大电路：共射极放大电路、共基极放大电路和共集极放大电路，并对它们进行微变等效电路的分析。
二、共射极放大电路1. 基本原理共射极放大电路（Common Emitter Amplifier）是最常见的一种放大电路，其基本原理如下图所示：其中，Vcc为直流供电电压，Rb为输入信号源阻抗，Rc为负载阻抗，Re为发射极稳压器阻抗。
2. 微变等效电路在微变等效电路中，我们将所有直流元件短接或开路，并用小信号模型替换晶体管。
如下图所示：其中，rπ为输入阻抗，gm为转移导纳（即传输系数），r0为输出阻抗。
3. 放大倍数计算根据微变等效电路可得到放大倍数的计算公式：Av = -gm(Rc||RL)其中，Rc为晶体管的负载电阻，RL为输出电路的负载电阻。
4. 特点和应用共射极放大电路具有以下特点：（1）输入阻抗较高，输出阻抗较低；（2）放大倍数较大，一般可达几十至上百倍；（3）适用于中频和高频信号放大。
三、共基极放大电路1. 基本原理共基极放大电路（Common Base Amplifier）是一种常见的低噪声、高频率的放大电路。
其基本原理如下图所示：其中，Vcc为直流供电电压，Rb为输入信号源阻抗，Rc为负载阻抗。
2. 微变等效电路在微变等效电路中，我们将所有直流元件短接或开路，并用小信号模型替换晶体管。
如下图所示：其中，rπ为输入阻抗，gm为转移导纳（即传输系数），r0为输出阻抗。
第六讲 小信号模型分析方法
(1)静态参数
VB − VBE IC ≈ I E = Re
IB =
IC
β
VCE = VCC − I C ( RC + Re )
增加一倍， 、 ∴ β增加一倍， IC、VCE 增加一倍 不变， 一倍。 不变， IB减小一倍。
（2）动态参数 ）
' v o − β RL Av = = vi rbe
Ri = Rb // rbe Ro ≈ RC
I CQ ≈ I EQ
VB − VBE = Re
VB
IB
IC
3.75 − 0.7 = ≈ 1.5mA 2 I CQ 1.5 = ≈ 25 µ A I BQ = β 60
VCEQ = VCC − I CQ ( RC + Re ) = 15 − 1.5( 3 + 2) = 7.5V
与例1结果完全相同 与例 结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
1. 电压放大倍数 Av
26mV rbe = 300Ω + (1 + β ) = 1.36 KΩ IE ' RL = RC // RL = 3 // 3 = 1.5 KΩ ' ' − β RL vo − β i b RL = Av = = rbe + (1 + β ) Re v i ib rbe + ie Re
小信号模型分析法 ： 其优点是适 小信号模型 分析法： 分析法 用于任何复杂的电路， 可方便求解 用于任何复杂的电路 ， 动态参数如放大倍数、 输入电阻、 动态参数如放大倍数 、 输入电阻 、 输出电阻等； 输出电阻等 ； 其缺点是只能用于分 析小信号， 析小信号 ， 不能用来求解静态工作 点Q。 。 实际应用中， 实际应用中 ， 常把两种分析方法 结合起来使用。 结合起来使用。
VB − VBE IC ≈ I E = Re
IB =
IC
β
VCE = VCC − I C ( RC + Re )
增加一倍， 、 ∴ β增加一倍， IC、VCE 增加一倍 不变， 一倍。 不变， IB减小一倍。
（2）动态参数 ）
' v o − β RL Av = = vi rbe
Ri = Rb // rbe Ro ≈ RC
I CQ ≈ I EQ
VB − VBE = Re
VB
IB
IC
3.75 − 0.7 = ≈ 1.5mA 2 I CQ 1.5 = ≈ 25 µ A I BQ = β 60
VCEQ = VCC − I CQ ( RC + Re ) = 15 − 1.5( 3 + 2) = 7.5V
与例1结果完全相同 与例 结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
1. 电压放大倍数 Av
26mV rbe = 300Ω + (1 + β ) = 1.36 KΩ IE ' RL = RC // RL = 3 // 3 = 1.5 KΩ ' ' − β RL vo − β i b RL = Av = = rbe + (1 + β ) Re v i ib rbe + ie Re
小信号模型分析法 ： 其优点是适 小信号模型 分析法： 分析法 用于任何复杂的电路， 可方便求解 用于任何复杂的电路 ， 动态参数如放大倍数、 输入电阻、 动态参数如放大倍数 、 输入电阻 、 输出电阻等； 输出电阻等 ； 其缺点是只能用于分 析小信号， 析小信号 ， 不能用来求解静态工作 点Q。 。 实际应用中， 实际应用中 ， 常把两种分析方法 结合起来使用。 结合起来使用。
微变等效电路分析方法
2、 参数的意义和求法
（4） 电流放大系数
iB
第2章 基本 放大电路 i c C b uCE e
i C h fe i B
uBE
u CE
iC
BJT双口网络
物理意义：晶体管对电流的 放大能力，即β iC iB 几何意义：在输出特性上表 示Q点附近输出特性曲线的 纵向疏密。 它是一个无量纲的量。 （10～102）
第2章 基本 放大电路
3
求放大电路的输出电阻
根据输出电阻的定义，需要将信号源换成源电压 ，并将 U 短路，但保留内阻 Rs ；将负载电 信号源 U s s 。 阻 RL开路，同时在输出端加一个测试用信号源 U o
b Ib 0
c
o I
RL
Rs U s
U i R b1 R b2 rbe
rce uce
+ e
很小，一般忽略。
rce很大，一. 注意的问题
（1） 电压源和电流源的性质 ☆它们是虚构的 ☆它们是受控源 ☆它们的极性不能随意假定 （2） h参数都是小信号参数，即微变参 数或交流参数。所以只适合对交流信号 b 的分析。
ib
ic
b rbe
c
ib
u B' E / U T
1) I ESe
u B' E / U T
c r bc
'
其交流电导为 1 diE 1 uB' E /U T iE I ESe re duB' E U T UT
b
rbb'
C b'c
b'
re
Q
UT I EQ
re
C b' e
《模拟电子技术基础》教案第二章基本放大电路(高教版)(中职教育).doc
第二章基本放大电路本章内容简介本章首先讨论半导体三极管（BJT ）的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
随后着重讨论BJT放大电路的三种组态，即共发射极、共集电极和共基极三种放大电路。
内容安排上是从共发射极电路入手，再推及其他两种电路，并将图解法和小信号模型法，作为分析放大电路的基本方法。
（一）主要内容：◊半导体三极管的结构及工作原理，放大电路的三种基本组态◊静态工作点Q的不同选择对非线性失真的影响◊用H参数模型计算共射极放大电路的主要性能指标◊共集电极电路和共基极电路的工作原理◊三极管放大电路的频率响应（二）教学要点：从半导体三极管的结构及工作原理入手，重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数（电压增益、源电压增益、输入电阻、输出电阻）的计算方法，H参数等效电路及其应用。
（三）基木要求：◊了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数◊了解半导体三极管放大电路的分类◊掌握用图解法和小信号分析法分析放大电路的静态及动态工作情况◊理解放大电路的工作点稳定问题◊掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响2.1半导体三极管（BJT）2.1.1BJT的结构简介：半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
结构特点：发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。
2.1.2BJT的电流分配与放大原理三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
i B =(l_Q )x* a1-a 2.三极管的三种组态共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE 表示。
共基极接法，基极作为 公共电极，用CB 表示。
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC 表示。
q =必耳=«厶=厶/⑴《）BJT 的三种组态4. 放大作用综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传 输，然后到达集电极而实现的。
3.4(小信号模型)
• 共射极接法的BJT的小信号模型，H参数的数量级为：
⎡ hie [h ]e = ⎢ ⎣ h fe
⎡ rbe hre ⎤ ⎥ = ⎢β hoe ⎦ ⎢ ⎣
µr ⎤
⎡10 3 Ω 10 − 3 ~ 10 − 4 ⎤ 1⎥=⎢ 2 ⎥ −5 ⎥ ⎣ 10 10 S ⎦ rce ⎦
(3)模型的简化
BJT小信号模型的简化 (a) H参数信号模型 (b) 简化模型
b1 b2
固定不变的电流(IB、IC)都不予考虑，都可从电路中除去， 其他元件都按照原来的相对位置画出，这样就可得到整 个放大电路的小信号等效电路。 • 第三，由于分析和测试时常用正弦波电压作为输入信 号，所以在小信号等效电路中采用相量表示电压和电 流。
画小信号等效电路
• 共射极基本放大电路（a）电路图 （b）小信号等效电路
• 当负载电阻Rc(RL)较小，满足Rc(RL)/rce＜0.1的条件时， 误差不超过10%。能满足工程要求。
3. H参数的确定
• 在计算电路之前，首先必须确定所用的BJT在给定Q点 上的H参数。
• 获得H参数的方法可采用H参数测试仪，或利用BJT 特性图示仪测量β和rbe。rbe 也可借助下式进行估算：
3.4.1 BJT的小信号建模
• 双口有源器件网络——该网络有输入端和输出端两个端口， 可以选择vi、vo及i1、i2这四个参数中的其中两个作为自变量， 其余两个作为应变量，就可得到不同的网络参数，如Z参数 (开路阻抗参数)，Y参数(短路导纳参数)和H参数(混合参数)等。 • H参数在低频时用得较广泛。
1．BJT H参数(Hybrid)的引出
• BJT在共射极接法时，可表示为双口网络。
BJT的H参数小信号模型 （a）BJT在共射接法时的双口网络（b） H参数 小信号模型
共发射极放大电路各元件作用
) ( rbe RS U U Ro Re // U U I 1 ) /(1 ) Re ( rbe RS
2.3.2 共基极放大电路
C1 + Rb1 +VCC Rc +
一、静态分析（略）
RS
C2
RS + + + ui Re + uo RL R us b2 Cb 电路图 Rb1 + Cb Rb2 + + RS C1 Rc + +VCC C2
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
ds 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 ， uDS ， 靠近漏极端的沟道厚 度变薄。 预夹断(UGD = UGS(th))：漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前： uDS iD。
预夹断发生之后：uDS iD 不变。
3. 转移特性曲线 i D f ( uGS ) U
s
N+
g
d
N+
s — 源极 source 在绝缘层上喷金 用金属铝引出 在硅片表面生一 用扩散的方法 g — 栅极 gate 属铝引出栅极 g 层薄 SiO 源极 s 和漏极 d 制作两个 N区 2 绝缘层 d — 漏极 drain
g
d
B
耗尽层
(掺杂浓度低)
P 型衬底
B
s
2. 工作原理
反型层 (沟道)
2.2 稳定静态工作点的放大电路 — 射极偏置电路
2.2.1 温度对静态工作点的影响 2.2.2 射极偏置电路
2.2.1 温度对静态工作点的影响
iB
T2 > T1
第9讲 BJT放大电路的分析方法
1.6mA
Ro Rc 4k
Av
(4)当RL开路时: vo b RC
vi rbe
184.8
增益变大
4. 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其V－I特性 曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作 点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数 值的大小及稳定性密切相关。
4.3.1 图解分析法
1. 静态工作点的图解分析 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入 输出特性曲线。
共射极放大电路
4.3.1 图解分析法
1. 静态工作点的图解分析 首先，画出直流通路 列输入回路方程 vBE VBB iB Rb 列输出回路方程（直流负载线） vCE=VCC－iCRc
vi vi Ri ii i b ib ( Rb rbe ) ib Rb rbe
输出电阻
vt Ro it
v s 0 , RL
令 vi 0
所以
ib 0
Ro = Rc
β ib 0
例4.3.2 如图所示电路中BJT的β=40, rbb’=200Ω, VBEQ=0.7V，其他元件参数如图所示。 试求该电路的Av、Ri、Ro。若RL开 路，则Av如何变化？ 解:(1)画出电路的小信号等效电路 (3)求Av、Ri、Ro
NPN底部削平
饱和失真的波形
3. 静态工作点对波形失真的影响（PNP）
思考：截止失真怎么 办? 截止失真的波形
3. 静态工作点对波形失真的影响(PNP)
vo
t
饱和失真发生在负半周
饱和失真的波形
4. 最大不失真输出电压 是指在不失真的情况下能够输出的最大电压。 如果VCC-VCEQ>VCEQ-VCES ，则首先出现 饱和失真，否则首先出现截止失真。
共射、共集、共基
ri=hie+(1+hfe) Re
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
r i'
ro
ro '
ri'=Rb1//Rb2//[hie+(1+hfe) Re]
输出电阻 电压增益
ro=∞ ro'=Rc
AU =
-hfeRL'
hie+(1+hfe) Re
放大电路的分析步骤
1. 作静态分析 画出电路的直流通路→
计算法 图解法
hie=Ube/ IbUce=C hre=Ube/ UceIb=c hfe=Ic/ IbUce=C hoe=Ic/ UceIb=c
共射h参数模型
等效电路分析
ΔU be hieΔI b hreΔU ce
ΔI c hfeΔI b hoe ΔU ce
Ic
+
Ib
Ec ( Rc Re ) I EQ
UE IEQ
工作点稳定 射极偏置电路的分析 2. 动态分析
Ec
Ui Uo Re UE U0
I1
Ui
Re IEQ
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
r i'
ro
ro '
工作点稳定 射极偏置电路的分析 2. 动态分析
电压增益
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
-hfeIbRL' Uo AU = U i Ibhie+(1+hfe)IbRe
共射h参数模型
等效电路分析
U be U be U be U ce I b I b U ce I b U ce I c Ic I c U ce I b I b U ce I b U ce
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
r i'
ro
ro '
ri'=Rb1//Rb2//[hie+(1+hfe) Re]
输出电阻 电压增益
ro=∞ ro'=Rc
AU =
-hfeRL'
hie+(1+hfe) Re
放大电路的分析步骤
1. 作静态分析 画出电路的直流通路→
计算法 图解法
hie=Ube/ IbUce=C hre=Ube/ UceIb=c hfe=Ic/ IbUce=C hoe=Ic/ UceIb=c
共射h参数模型
等效电路分析
ΔU be hieΔI b hreΔU ce
ΔI c hfeΔI b hoe ΔU ce
Ic
+
Ib
Ec ( Rc Re ) I EQ
UE IEQ
工作点稳定 射极偏置电路的分析 2. 动态分析
Ec
Ui Uo Re UE U0
I1
Ui
Re IEQ
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
r i'
ro
ro '
工作点稳定 射极偏置电路的分析 2. 动态分析
电压增益
Ui
hie
ri
Re
hfeIb
Uo
-hfeIbRL' Uo AU = U i Ibhie+(1+hfe)IbRe
共射h参数模型
等效电路分析
U be U be U be U ce I b I b U ce I b U ce I c Ic I c U ce I b I b U ce I b U ce
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ib Rc RL vo -
2
Lec 04-3
H参数小信号等效电路
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（3）求放大电路动态指标
电压增益
b ib
根据
+ +
vi ib rbe ic β ib
vs
vi Rb
-
-
rbe e
ic c ib Rc
200
(1
)
26(mV) IE (mA)
vs -
50F ＋ T RL vo
4k －
200 (1 ) 26(mV)
IC (mA)
Ri Rb || rbe rbe 863
863
Ro Rc 4k
Av
vo vi
β ( Rc || RL ) rbe
115.87
9
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（1）利用直流通路求Q点
IBQ
VCC
VBEQ Rb
ICQ β IBQ
VCEQ VCC ICQ Rc
Rb
Cb1 +
＋
vs
－
VCC
Rc
Cb2
+
＋
T RL vo
－
共射极放大电路
利用PN结的恒压降模型或理想模型确定VBEQ， 已知。
Rb
Cb1 +
VCC
Rc
Cb2
+
＋
T RL vo
－
共射极放大电路
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 3.2mA 5.6V
静态工作点为Q（40A，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。
（2）当Rb=100k时，
IBQ
VCC Rb
12V 100k
120μA
ICQ IBQ 80120μA 9.6mA
华中科技大学电信系 张林
例题
1. 电路如图所示。试画出其 小信号等效电路。
解：
Cb1 ++ vi -
Rb1 b Rb2
-VCC
Rc Cb2
c+
+
e
RL vo
Re -
8
Lec 04-3
Rb1
I i
I b
+
b
c
+
rbe
V i
Rb2
e
Ib
Rc RL Vo
Re
-
-
华中科技大学电信系 张林
例题
2. 放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（2）Av Ri 、Ro 。 已知 =50。
1
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（2）画小信号等效电路
ic
＋
vs
Rb
－
＋
T vce Rc
－
＋
RL vo
－
交流通路
b ib
Rb
Cb1 +
＋
vs
－
ic c
VCC
Rc
Cb2
+
＋
T RL vo
－
+
+
+
vs
vi Rb
-
-
rbe e
vo vi
、
Avs
vo vs
、
VCC
解：（1）
IB
VCC VBE Rb
VCC Rb
12V 300k
40μA
Rb 300k
12V
Rc 4k
Cb2 +
IC β IB 50 40μA 2mA
Cb1 +
Rs
VCE VCC IC Rc 12V 2mA 4k 4V
500 +
50F
（2）
rbe
Rb=300k ， Rc=2k， VCC= +12V，求： （1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？
（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时
＋
BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降） vs
解：（1）
IBQ
VCC VBE Rb
12V 300k
40μA
－
ICQ IBQ 80 40μA 3.2mA
例题
2. 放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（2）Av Ri 、Ro 。 已知 =50。
vo vi
、
Avs
vo vs
、
VCC
12V
Rs
+
+
放大电路
vs
vi
Ri
–
–
Rs 500
Rb 300k
Cb1 +
50F
Rc 4k
Cb2 +
50F ＋ T RL vo
4k －
+ vs
-
Avs
vo vs
vi vs
vo vi
+ RL vo
-
vo ic (Rc || RL )
则电压增益为
Av
vo vi
ic ( Rc || RL ) ib rbe
β ib ( Rc || RL ) β ( Rc || RL )
ib rbe
rbe
（可作为公式）
3
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
Ri Ri Rs
Av
863 (115.87) 863 500
73.36
10
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
练习
电路如图所示。试画出其直流通路和小信号等效电路。
VCC
Rc
Rb1
Cb2
+
vi
Cb1 +
c VB b T
vo
e
Rb2
Re
11
Lec 04-3
end 华中科技大学电信系 张林
VCEQ VCC Rc ICQ 12V - 2k 9.6mA 7.2V VCE不可能为负值，
其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：
ICM
VCC VCES Rc
12V 2k
6mA
此时，Q（120uA，6mA，0V）， 由于 IBQ ICM ，所以BJT工作在饱和区。
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Lec 04-3
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 （3）求放大电路动态指标
输入电阻
ii b ib
+
+
vs
vi Rb
-
-
rbe e
Ri
ic c ib Rc
+ RL vo
-
Ri
vi ii
Rb
|| rbe
4
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路 （3）求放大电路动态指标
优点： 分析放大电路的动态性能指标（Av 、Ri和Ro等）非常方
便，且适用于频率较高时的分析。
缺点： 在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等
电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用 来分析计算静态工作点。
6
Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
例题 放大电路如图所示。已知BJT的 ß=80，
输出电阻
b ibi=b 0
+
+
vs
vi Rb
-
-
rbe e
所以 Ro = Rc
c
it
+ +
ib Rc RL vto -
Ro
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Lec 04-3
华中科技大学电信系 张林
4.3.2 小信号模型分析法
3. 小信号模型分析法的适用范围
放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其I－V 特性曲
线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作点 上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数值 的大小及稳定性密切相关。