模拟电路基础第二章微变等效电路

U ce 0
输出交流短 路时的输入
h fe
iC iB
Q
h re
u BE u CE
•
Ic • Ib
Q
•
U •ce 0
U be
•
U ce
电阻
输出交流短
路时的电流
放大倍数
输入交流断
•
Ib 0
路时的电压
h oe
iC u CE
•
Ic •
Q
U ce
•
Ib 0
反馈系数
输入交流断 路时的输出
电导
H=
Ri
R’
E
R’
Ro uo
A u u u io i Ib (rcIb /e rb R /C e /R /L ) (rc/e orR b /C e /R /L )
Ai
Ic Ib
Ii
B Ib
B
Rs R
’
rb’b
Ib
rb’e
B
Ri
R’
E
Ri
iU i Ii
R B // R i
R i
Ui Ib
rbe
ube
ic
C
ib
B
uce ube rbe E
ic
C
rce uce βib
E
共发Y参数
iC
B
iB
uBE
E
C iB f1(uBE,uCE) iC f2(uBE,uCE)
uCE
•
•
•
Ib yie Ube yre Uce
•
•
•
IC yfe Ube yoe Uce
y ie
iB U BE
•
Ib •
Ic C Io
rce R c
R’
R
L
Ro uo
o
Ri RB//rbe
Ii
B Ib
B
Rs R
’
rb’b
Ib
rb’e
B
Ic C Io
rce
R
uo
c
Ri
R’
i
E
R’
Ro
o
R o R C /R /o R C /r/ce
RB1 C1
R
s
RB2
us
+VCC
RC
C2
T RE
交流通路
uo
Rs us
等效电路
RB
c Ic Ib rce Uce
e
来自百度文库b b
c Ic
Ube
rbe
Ib
rce
e
iB IB
0
iC UCE
Q IB
IC
UBE uB
0
E
Q IC
UCE
UCE
IB
uC
E
rbeUIB BEUCEuibbeUCE
rbe称为晶体管的输入电阻，它表示晶体管的输入特 性。在小信号的情况下， rbe是一常数，由它确定ube 和ib之间的关系。因此，晶体管的输入电路可用rbe等 效代替。
rbb’
rb’c
b’
rce
是输出交流 短路下的输 入电阻
Cb’
rb’e
e
gmuiB CE|QV IC T
rbe
e
2. Uce对ic和ib的控制作用: 电阻rce与 rb’c
由基区宽度调制效应造成，阻值很大，一般，
电阻rb’c达数百千欧至十兆欧，可视为开路。 rcec 在数十千欧，可视情况确定是否为断路。
2-3 微变等效电路
所谓微变等效电路，就是把非线性元件晶体 管线性化，将放大电路等效成一个线性电路。
2-3-1 BJT的小信号模型
小信号模型
物理模型
混合参数
网络参数模型
H参数 Y参数
一、共发混合 参数模型
rb e
U be ib
u BE iB
|Q
c
V T (1 ) V T
I BQ
I EQ
re
VT I EQ
b
Cb’
crb e
rb’c
c-b’ 结
rbb’
b’
rce
Cb’
rb’e
e
e-b’ 结
e
1. Ube对ib的控制作用，发射结结电组
rb e
U be ib
u BE iB
|Q
c
V T (1 ) V T
I BQ
I EQ
Cb’
re
VT I EQ
b
式中：gm是正向传输跨导，rb’e
crb e
电路可用一个等效恒流源iC= βiB代替，以表 示晶体管的电流控制作用。
另外，输出特性曲线不与横
轴完全平行，当IB=常数时
rce
UCE IC IB
uce ic
，
IB
UCE与I C之比
iC
称为晶体管的输出电
阻。约为104~105， 可视情况忽略。
IC
0
Q IC
UCE
IB
UCE
uC
E
B ib
3、结电容 Cb’e和C b’c是PN结电容
4、rbb’：基区体电阻
Cb’
crb e
rb’c
等效电路对工作在放大b区的NPN
和PNP管均适用。
rbb’
Cb’
e
b’
rce
rb’e
e
共发混合 参数模型
b Ib
b’
rb’ c
Ic C
rb’b rb’e
U·b
’e
C IC b’ Cb’ c
e
•
g m U be
uBE uCE
duCE
diC
iC iB
diB
iC uCE
duCE
因信号很小， 可用交流信号相量，
得
•
•
•
Ube hie Ib hre Uce
•
•
•
IC hfe Ib hoe Uce
h ie
u BE iB
Q
rb e
h fe
iC iB
Q
h ie
u BE iB
•
U be •
Q
Ib
•
hie hre 103 =
hfe hoe 10 2
Ib hie
103 ~104 105 s
Ic
U
hreU
be
ce
1
hfeI
U h oe
c
b
e
Ib
Ic
U
hie
be
1
hfeI
U h oe
c
b
e
h ie rbb rbe rbe h fe g m rbe
b
Ib
1 h oe rce
U
rbe
be
Rc
uo
R
RL
E
Ii
B
Rs
R
B
Ib
B
’ rb’b
1、画出原电路的交流通路
2、将交流通路中的晶体管用适 当的小信号模型取代
3、根据实际情况简化电路
4、列电路方程，求出电路的性能 指标
RB1 C1
R
s
RB2
us
+VCC
RC
C2
T RE
交流通路
uo
Rs
等效电路
RB
Rc
RL
us
Ii
B Ib
B
Ic C Io
Rs R
B
’
rb’b
Ib
rb’e
rce R R cL
低频小功率的输入电阻常用下式估算(室温下)
rbe30012IE6((m mA V ))
晶体管的输出特性曲线是一组曲线， 在线性区是近似等距离的平行直线。
当UCE=常数时， IC与I B之比
IC ic
I i B UCE
b
UCE
即为晶体管的电流放大系数。在小信号的
条件下， β 为常数。因此，晶体管的输出
rce
e
二、晶体管共发H参数模型
iC
B iB
uBE
将晶体管视为一二端
口网络，根据两个端
C
口的 电压和电流之间 的相互关系导出的模
型是网络模型，对H
uCE
参数模型，选择的自 变量为iB, 和uCE,因变量
为uBE和iC。
E
uBE f1(iB,uCE)
iC f2(iB,uCE)
duBE
uBE iB
diB
Q
U be
•
U ce 0
•
y fe
iC u BE
Ic •
Q
U be
•
•
U ce 0
y re
iB u CE
Ib •
Q
U ce
•
U be 0
y oe
iC u CE
•
Ic •
Q
U ce
•
U be 0
Ib b
Ub yie
e
yreUce
Ic c
yfeUb
e
yo Uc
ee
e
2-3-3 微变等效电路分析法的 一般步骤