2.3放大电路的等效电路分析法
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在低频、小信号作用下的关系式
uBE uBE duBE i U CE diB u I B duCE B CE iC di iC C U CE diB I B duCE iB uCE
电阻
无量纲
vbe hieib hre vce ic h feib hoe vce
当RB rbe时，
ri rbe
放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信 号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放 大电路的输出电阻。 RS
E S_
+
Au 放大 电路
ro
RL
_
U o
+
E o _
+
RL
U _ o
+
定义：
U 输出电阻：ro o Io
2.3.1 晶体管的h参数及其小信号等效电路
1. 晶体管h参数小信号等效电路的导出
ic ib
+
T
+
+
ib
+
ic 二端口 网络 u ce +
+
u be +
u ce +
u be + -
+
+
+
uCE ) u BE f (iB， uCE ) iC f (iB，
uCE ) u BE f (iB， uCE ) iC f (iB，
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。
共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ, RL=3kΩ,BJT的b =60。 +VCC Rc 1、试求电路的静态工作点Q。 Rb Cb2 2、估算电路的电压放大倍数Au、 Cb1 + + 输入电阻Ri和输出电阻Ro。 T + RL uo 3. 若输出电压的波形出现如 下失 u i 真 ，是截止还是饱和 失真？应调 + 节哪个元件？如何调节？
I CQ I BQ 2.8mA
' U CEQ VCC I CQ Rc' 3.8V
UT rbe rbb' (1 ) 952 I EQ
( Rc ∥ RL ) Au 11 Rb rbe
Ri Rb rbe 11k
Ro Rc 3k
VB
RB2
RC IB RE1
0.8 mA I C 0.8 IB μ A 16 μ A β 50 U CE U CC I C RC I E ( RE1 RE 2 )
12 0.8 6 0.8 3V 4.8 V
+UCC IC + UCE –
RE2
IE
2.3.3 带RE的共发射极放大电路的分析
2.3.3 带RE的共发射极放大电路的分析
在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω， RE2= 2.7kΩ， RB1= 60kΩ， RB2= 20kΩ RL= 6kΩ ，晶体管β=50， UBE=0.6V, 试求: (1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE； (2) 画出微变等效电路； +UCC (3) 输入电阻ri、ro及 Au。
1.画出放大电路的交流等效电路 将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代 替即可得放大电路的微变等效电路。 画出微变等效电路的步骤如下： 第一步：在原理电路图上定出三极管的三个电极（c，b， e）后，用等效电路表示三极管。 第二步：由于在微变等效电路中所考虑的是变化量，因 此在输入和输出回路中，任何固定不变的电压源（VCC）都可 认为是交流短路的，任何固定不变的电流（IB、IC）都不考虑， 因此它们都可从电路中除去，其他元件都按照原来的相对位 置画出。
无量纲 电导
2. h参数的意义 hie参数
b-e间的 动态电阻
hre参数
内反馈 系数
hfe参数
电流放大系数
hoe参数
c-e间的电导
H参数交流小信号模型
vbe hieib hre vce ic h feib hoe vce
3.简化的h参数小信号等效电路
（1）hre＜10-3，忽略。
2.3 放大电路的等效电路分析法
微变等效电路： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一 个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为 一个线性元件。 线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此， 在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近 似代替。（微变电路的指导思想） 微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路 电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
R' L RC // RL 2k
3.计算输入电阻和输出电阻 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载， 可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也 就是放大电路的输入电阻。 I R i S Ii RS + 放大 + E r U S Au + i i + E 电路 U S i 放大电路 信号源 信号源
ro RC 6 kΩ
βRL Au rbe (1 β ) RE1
8.69
RS
I i
+
I B b
Ic C
I RB r be
RB RE1
β Ib
+
RC RL U o
+ ES -
U i
-
E
I e
-
微变等效电路
C2 RB + C1 i iC + + B Tu CE R + + R + uBE – uo – S L + ui – iE es – –
26(mV) rbe 200() (1 37.5) 0.867k 1.5(mA)
R' L 2 Au 37.5 86.5 rbe 0.867
( Rc ∥ RL ) 120 A u rbe U U ( Rc ∥ RL ) U Ri o o i A 60 us U U U R R r
s s i s i be
Ri Rb ∥rbe rbe 1k
Ro Rc 3k
β RL －50 ３k ∥ 3k Au 75 rbe ＝ 0.993k
Rb Cb1
+
Rc T
+VCC Cb2
+
+
ui +
RL
uo -
Ri=rbe//Rb≈rbe=993Ω Ro=Rc=3kΩ
+
ii
ib Rb r be
ic
+
ui
-
β ib
Rc
RL uo
-
.
.
80
rbb' 200
2.计算电压放大倍数
U 定义 : Au o U i
I (R r ) I (R r ) U i i b be b b be
I R U o c c
U Rc o Au U Rb rbe i
UCC 12V , RC 4k
（2）rce＞105，忽略。
得三极管简化的h参数等效电路。
4.晶体管输入电阻的计算
基区体电阻
发射结电阻
发射区体电阻 数值小可忽略
利用PN结的电流方程可求得
U be UT rbe rbb' rb'e rbb' (1 ) Ib I EQ
查阅手册 由IEQ算出
2.3.2 用h参数小信号等效电路分析基本放大电路
定义：
U 输入电阻 ri i I i
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电压、电流流大 小的参数。
பைடு நூலகம்i
Ui Rb rbe Ii
Ii
RS
I B b + I RB
U i
-
I c C
rbe
+ ES -
RB
βI b
E
+ RC
RL U o
-
ri
U ri i RB // rbe I i
4.计算源电压放大倍数
' (R ∥ R ) U I R L L o c c A u r U I rbe i b be
U U U Ri o o i A A us u U U U R R s s i s i
Ri Rb ∥ rbe rbe
Ro Rc
输入电阻中不应含有Rs!
输出电阻中不应含有RL!
80，rbe 1k
I BQ
VCC U BEQ Rb
VCC 20μA Rb
I CQ I BQ 1.6mA U CEQ VCC I CQ Rc 7.2V
直流通路
(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。
其中 RB RB1 // RB 2 15 kΩ 26 26 rbe 200 (1 ) 200 51 Ω 1.86 kΩ IE 0.8
ri RB // rbe (1 β ) RE1
8 .03 kΩ
RB 300k, 37.5
RC
+UC
C
RL 4k
试求电压放大倍数 Au
解： 根据直流通路可得出
U CC 12 IB A 40uA 3 RB 300 10
IC I B 37.5 40uA 1.5mA I E
26(mV ) rbe 200( ) (1 β ) I E (mA )
I BQ
VCC 12V 40 A Rb 300k
ICQ＝β IBQ 50 40A 2mA
UCEQ VCC ICQ RC 12V 2mA 3k 6V
画微变等效电路
rbe＝200 (1 β ) 26mV I E ( mA) 26mV ＝200 61 993 2( mA)
+ ui –
RB1 C1 +
RC
C2 + RL + CE
RB2
RE1 RE2
+ uo –
(1)由直流通路求静态工作点。
RB2 20 VB U CC 12V 3V RB1 RB2 60 20
VB U BE 3 0.6 IC IE mA RB1 RE1 RE 2 3
uBE uBE duBE i U CE diB u I B duCE B CE iC di iC C U CE diB I B duCE iB uCE
电阻
无量纲
vbe hieib hre vce ic h feib hoe vce
当RB rbe时，
ri rbe
放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信 号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放 大电路的输出电阻。 RS
E S_
+
Au 放大 电路
ro
RL
_
U o
+
E o _
+
RL
U _ o
+
定义：
U 输出电阻：ro o Io
2.3.1 晶体管的h参数及其小信号等效电路
1. 晶体管h参数小信号等效电路的导出
ic ib
+
T
+
+
ib
+
ic 二端口 网络 u ce +
+
u be +
u ce +
u be + -
+
+
+
uCE ) u BE f (iB， uCE ) iC f (iB，
uCE ) u BE f (iB， uCE ) iC f (iB，
输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。
共射放大电路如图所示。设：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ, RL=3kΩ,BJT的b =60。 +VCC Rc 1、试求电路的静态工作点Q。 Rb Cb2 2、估算电路的电压放大倍数Au、 Cb1 + + 输入电阻Ri和输出电阻Ro。 T + RL uo 3. 若输出电压的波形出现如 下失 u i 真 ，是截止还是饱和 失真？应调 + 节哪个元件？如何调节？
I CQ I BQ 2.8mA
' U CEQ VCC I CQ Rc' 3.8V
UT rbe rbb' (1 ) 952 I EQ
( Rc ∥ RL ) Au 11 Rb rbe
Ri Rb rbe 11k
Ro Rc 3k
VB
RB2
RC IB RE1
0.8 mA I C 0.8 IB μ A 16 μ A β 50 U CE U CC I C RC I E ( RE1 RE 2 )
12 0.8 6 0.8 3V 4.8 V
+UCC IC + UCE –
RE2
IE
2.3.3 带RE的共发射极放大电路的分析
2.3.3 带RE的共发射极放大电路的分析
在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω， RE2= 2.7kΩ， RB1= 60kΩ， RB2= 20kΩ RL= 6kΩ ，晶体管β=50， UBE=0.6V, 试求: (1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE； (2) 画出微变等效电路； +UCC (3) 输入电阻ri、ro及 Au。
1.画出放大电路的交流等效电路 将交流通路中的晶体管用晶体管微变等效电路代 替即可得放大电路的微变等效电路。 画出微变等效电路的步骤如下： 第一步：在原理电路图上定出三极管的三个电极（c，b， e）后，用等效电路表示三极管。 第二步：由于在微变等效电路中所考虑的是变化量，因 此在输入和输出回路中，任何固定不变的电压源（VCC）都可 认为是交流短路的，任何固定不变的电流（IB、IC）都不考虑， 因此它们都可从电路中除去，其他元件都按照原来的相对位 置画出。
无量纲 电导
2. h参数的意义 hie参数
b-e间的 动态电阻
hre参数
内反馈 系数
hfe参数
电流放大系数
hoe参数
c-e间的电导
H参数交流小信号模型
vbe hieib hre vce ic h feib hoe vce
3.简化的h参数小信号等效电路
（1）hre＜10-3，忽略。
2.3 放大电路的等效电路分析法
微变等效电路： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一 个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为 一个线性元件。 线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此， 在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近 似代替。（微变电路的指导思想） 微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路 电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。
R' L RC // RL 2k
3.计算输入电阻和输出电阻 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载， 可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻,也 就是放大电路的输入电阻。 I R i S Ii RS + 放大 + E r U S Au + i i + E 电路 U S i 放大电路 信号源 信号源
ro RC 6 kΩ
βRL Au rbe (1 β ) RE1
8.69
RS
I i
+
I B b
Ic C
I RB r be
RB RE1
β Ib
+
RC RL U o
+ ES -
U i
-
E
I e
-
微变等效电路
C2 RB + C1 i iC + + B Tu CE R + + R + uBE – uo – S L + ui – iE es – –
26(mV) rbe 200() (1 37.5) 0.867k 1.5(mA)
R' L 2 Au 37.5 86.5 rbe 0.867
( Rc ∥ RL ) 120 A u rbe U U ( Rc ∥ RL ) U Ri o o i A 60 us U U U R R r
s s i s i be
Ri Rb ∥rbe rbe 1k
Ro Rc 3k
β RL －50 ３k ∥ 3k Au 75 rbe ＝ 0.993k
Rb Cb1
+
Rc T
+VCC Cb2
+
+
ui +
RL
uo -
Ri=rbe//Rb≈rbe=993Ω Ro=Rc=3kΩ
+
ii
ib Rb r be
ic
+
ui
-
β ib
Rc
RL uo
-
.
.
80
rbb' 200
2.计算电压放大倍数
U 定义 : Au o U i
I (R r ) I (R r ) U i i b be b b be
I R U o c c
U Rc o Au U Rb rbe i
UCC 12V , RC 4k
（2）rce＞105，忽略。
得三极管简化的h参数等效电路。
4.晶体管输入电阻的计算
基区体电阻
发射结电阻
发射区体电阻 数值小可忽略
利用PN结的电流方程可求得
U be UT rbe rbb' rb'e rbb' (1 ) Ib I EQ
查阅手册 由IEQ算出
2.3.2 用h参数小信号等效电路分析基本放大电路
定义：
U 输入电阻 ri i I i
输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电压、电流流大 小的参数。
பைடு நூலகம்i
Ui Rb rbe Ii
Ii
RS
I B b + I RB
U i
-
I c C
rbe
+ ES -
RB
βI b
E
+ RC
RL U o
-
ri
U ri i RB // rbe I i
4.计算源电压放大倍数
' (R ∥ R ) U I R L L o c c A u r U I rbe i b be
U U U Ri o o i A A us u U U U R R s s i s i
Ri Rb ∥ rbe rbe
Ro Rc
输入电阻中不应含有Rs!
输出电阻中不应含有RL!
80，rbe 1k
I BQ
VCC U BEQ Rb
VCC 20μA Rb
I CQ I BQ 1.6mA U CEQ VCC I CQ Rc 7.2V
直流通路
(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。
其中 RB RB1 // RB 2 15 kΩ 26 26 rbe 200 (1 ) 200 51 Ω 1.86 kΩ IE 0.8
ri RB // rbe (1 β ) RE1
8 .03 kΩ
RB 300k, 37.5
RC
+UC
C
RL 4k
试求电压放大倍数 Au
解： 根据直流通路可得出
U CC 12 IB A 40uA 3 RB 300 10
IC I B 37.5 40uA 1.5mA I E
26(mV ) rbe 200( ) (1 β ) I E (mA )
I BQ
VCC 12V 40 A Rb 300k
ICQ＝β IBQ 50 40A 2mA
UCEQ VCC ICQ RC 12V 2mA 3k 6V
画微变等效电路
rbe＝200 (1 β ) 26mV I E ( mA) 26mV ＝200 61 993 2( mA)
+ ui –
RB1 C1 +
RC
C2 + RL + CE
RB2
RE1 RE2
+ uo –
(1)由直流通路求静态工作点。
RB2 20 VB U CC 12V 3V RB1 RB2 60 20
VB U BE 3 0.6 IC IE mA RB1 RE1 RE 2 3