模电 第6讲晶体三极管及基本放大电路

1 rce
c-e间的电导
分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？
1. BJT的H参数及小信号模型 模型的简化 BJT在共射连接时，其H
参数的数量级一般为
hie hre 103 103 ~ 104 he 2 h h 10 5 S fe oe 10
iC f 2 (iB , vCE )
BJT双口网络
在小信号情况下，对上两式取全微分得 vBE vBE dvBE VCE diB I B dvCE iB vCE iC iC diC VCE diB I B dvCE iB vCE 用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
1. BJT的H参数及小信号模型 H参数的引出 其中：
vBE h ie iB
iC h fe iB
VCE
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
输出端交流短路时的输入电阻；
VCE
输出端交流短路时的正向电流传输比或电 流放大系数；
4.4 基本放大电路的三种接法 4.5 放大电路的频率响应
4.3 放大电路的基本分析方法
4.3.1 放大电路的直流通路和交流通路 4.3.2 图解法 4.3.3 等效电路法
4.3.3 小信号模型分析法(等效电路法）
1. BJT的H参数及小信号模型
建立小信号模型的意义
由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的 分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做 线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。
3. 用H参数小信号模型分析共射极放大电路
（1）阻容耦合方式
1） 利用直流通路求Q点
VCC U BE IB Rb IC β IB
UCE VCC ICRc
共射极放大电路
一般硅管UBE=0.7V，锗管UBE=0.2V， 已知。
2） 画出小信号等效电路
ic +
uce
交流通路
共射极放大电路
IB
vBE h re vCE iC h oe vCE
输入端交流开路时的反向电压传输比；
IB
输入端交流开路时的输出电导。
四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。
1. BJT的H参数及小信号模型 H参数小信号模型 根据
vbe= hieib+ hrevce ic= hfeib+ hoevce
80 ，rbe 1.5k
讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析（续）
80 ，rbe 1.5k
( R c ∥ R L ) 80 A u rbe U U ( R c ∥ R L ) U Ri o i A us o 48 U U U R R r
VT (mV) 26(mV) (T=300K) 而 re I EQ (mA) I EQ (mA)
则
26( mV ) rbe 200 (1 ) I EQ ( mA )
注意:
• (1) (1+ ) re 是 re 折合到基极回路的等效电阻; • (2) re 是交流电阻,但与工作点IEQ有关; • (3) rbe公式的适用范围: 0.1mA＜IEQ＜5mA;
hre和hoe都很小，常 忽略它们的影响。 一般采用习惯符号 即 rbe= hie = hfe
μT = hre
H参数的确定 1）图解法
用图示仪测出输入、输出特性曲线，再按定义求出各H 参数.
u BE h ie i B
u BE hre uCE
H参数的确定（续） 1）图解法（续）*
则电压增益为
Rb
Rc
RL
( R // R ) U I O c c L A u r U I i b be ( R // R ) I ( R c // R L ) b c L U I r r
b be be
源电压增益
A uS
( Rc ∥ RL ) Au 11 Rb rbe
Ri Rb rbe 11k Ro Rc 3k
讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析
为什么可 忽略？
I BQ
VCC U BEQ 20μA Rb
I CQ I BQ 1.6m A U CEQ VCC I CQ R c 7.2V
U U O i US US
' U R R O i L U R S R i rbe i
4) 求输入电阻(92页） I I I i b
b
I I cc R I b b c
Ro
V U i i
Ri 5) 求输出电阻
Ro Ut It
可得小信号模型
BJT双口网络
BJT的H参数模型
1. BJT的H参数及小信号模型 H参数小信号模型 受控电流源hfeib ，反映 了BJT的基极电流对集电极 电流的控制作用。电流源的 流向由ib的流向决定。 hrevce是一个受控电压 源。反映了BJT输出回路电 压对输入回路的影响。 H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。
第四章教学要求
1、了解三极管结构与内部载流子的运动，掌握其外特性， 在实际应用中正确选择三极管的参数； 2、理解基本放大电路的组成原则，掌握基本放大电路的图 解分析法和等效电路分析法； 3、掌握三种基本放大电路的特点及其应用； 4、了解放大电路的频率响应。
重点Baidu Nhomakorabea难点
重点：三极管的放大作用，三极管的外特性，放大电 路的基本分析方法，三种基本放大电路的特点及其 应用。 难点： 三极管内部载流子运动，图解分析法，频率 响应。
I C h fe I B
I C h oe U CE
H参数的确定（续）
2) 计算法
:一般用测试仪测出；
rbe :与Q点有关，可用图示仪测出。 一般也用公式估算 rbe （忽略 r’e ） rbe= rbb’ + (1+ ) re 其中对于低频小功率管 rbb’≈200
I R U o c c
Ro Rc
U β Rc o Au Ui Rb rbe
Ui Ri Rb rbe Ii
放大电路等效电路分析法举例
参PP.93～95
例4.3.5
例4.3.6
讨论四：基本共射放大电路的静态分析
80
rbb' 200
I b
I c R I b c
U i
Rb
RL U O
H参数小信号等效电路
交流等效原则
1、恒定的电压看作交流短路； 2、恒定的电流看作交流开路。 画微变等效电路
3) 求电压增益
根据
I r U i b be I I c b I (R // R ) U O c c L
s s i s i be
R i R b ∥ rbe 1.5k R o R c 3k
课外作业
P123 4.11
END
建立小信号模型的思路
当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管 小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把 三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处 理。
1. BJT的H参数及小信号模型 H参数的引出 对于BJT双口网络，已知输入 输出特性曲线如下： iB=f(vBE) vCE=const iC=f(vCE) iB=const 可以写成： vBE f1 (iB , vCE )

Rb
RL V U OO
U R i i R b // rbe Ii
vs 0, RL
令
0 U i
0 I b
0 I b
所以
Ro = Rc
3. 用H参数小信号模型分析共射极放大电路（续）
（2） 直接耦合方式 (P91)
放大电路的 交流等效电路
I (R r ) I (R r ) U i i b be b b be
本次课教学要求
• 1、掌握BJT的H参数等效电路的原理及参数 的确定方法； • 2、掌握基本共射放大电路的等效电路分析 法，即掌握共射放大电路电压放大倍数、 输入电阻、输出电阻的计算。
第4章 半导体三极管及放大电路基础
4.1 半导体三极管（BJT）
4.2 放大电路的组成原则
4.3 放大电路的基本分析法
Q
为什么用 图解法求解 IBQ和UBEQ？
IBQ≈35μA UBEQ≈0.65V
VBB小
I CQ I BQ 2.8mA U CEQ VCC I CQ Rc 3.8V
讨论四：基本共射放大电路的动态分析（续）
参P93 例4.3.4
UT rbe rbb' (1 ) 952 I EQ
H参数的数值与工作点的位置有关。
H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
h参数的物理意义
uBE hie iB
U CE
rbe
uBE hre uCE
IB
b-e间的 动态电阻
内反馈 系数
h fe
iC iB
U CE

电流放大系数
iC hoe uCE
iB