小信号模型分解

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
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
混合参数
• hie, hre, hfe, hoe称为BJT在共射极接法下的H参数.
vBE hie = iB
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
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。
2．H参数小信号模型
(1)小信号模型的引出
• 输入回路的戴维 南等效电路 • 输出回路的诺顿 等效电路
vbe = hie ib + hre vce ic = h fe ib + hoe vce
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
VCE
输出端交流短路时的输入电阻，单位为 欧姆(Ω);
h fe
=
iC i B V CE
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流 放大系数(无量纲)；
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
vBE hre = vCE
输入端交流开路时的反向电 压传输比(无量纲)
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
• 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
r be r 10 3 103 ~ 10 4 hre = 1= 2 5 10 hoe 10 S rce
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
(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
• 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。
IB
h oe
=
i C v CE
I
B
输入端交流开路时的输出电 导，单位为西门子（S）。
• 四个参数的量纲各不相同，因此这种参数系统是不 同量纲的混合，称为混合参数。
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
• BJT的特性曲线用图形描述了管子内部电压、 电流的关系。 • BJT的参数，则是用数学形式表示管子内部电 压、电流微变量的关系。 • 两种方法都是表征管子性能、反映管内物理过 程的，两者之间必然具有密切的内在联系。
决定，由集电极流向发射
不能随意假定，否则就会
出错误的结果。 等效电压源也是受控电源。
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
③模型的对象是变化量：
放大电路工作对象是变化
量，所以在小信号模型 的电压、电流也都是变 量，不能用小信号模型 求Q点，或者利用它来计 算某一时间的电压和电 总值。 注意：小信号模型虽然没有反映直流量，但小信号参数 是在Q点求出的，实际上与静态值（IB ， IC ， VCE ）是 有关系的。计算出来的结果反映了Q点附近的工作情 况。
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
3.4ห้องสมุดไป่ตู้
小信号模型分析法
• 如果放大电路的输入信号电压很小，可以把BJT小范 围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而把BJT这 个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理，这 就是BJT小信号建模的指导思想。——这是非线性问 题线性化的工程处理方法。 • BJT的小信号建模，通常有两种方法： 一种是已知网络的特性方程，按此方程画出小信号模 型；另一种则是从网络所代表的BJT的物理机构出发 加以分析，再用电阻、电容、电感等电路元件来模拟 其物理过程，从而得出模型。
(2)关于小信号模型的讨论
①电流源的性质： 等效电流源不是BJT 本身 所具有的能源，只代表 BJT 的 电 流 控 制 作 用 。 ib=0(即vbe＝0)时，等效电 流源不存在，它具有从 性，称为 受控电源 （受输入电流控制的， 独立的电源）。
②电流源的流向：
等效电流源的流向由ib(即vbe )
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
混合参数的物理意义
vBE hie = iB VCE
hre =
vBE vCE
h oe =
IB
i C v CE
h fe =
I
B
iC i B V CE
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
结论：
• 等效电源是受输入电流ib(vbe)所控制的。 等效电源的存在与否，以及它们的大小和 方向，都随ib(vbe)的变动为转移，因此它 们都是受控电源，又称为从属电源。 • 模型中所描述的对象是小范围内的变化量。
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.
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。
© Copyright by KouGe, Nanjing University of Sci. & Tech.