1、3.4 小信号模型分析法,思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路即四端(双端口)暗盒模型。,条件：交流小信号,一、BJT的小信号建模,1 . 三极管H参数的引出,利用网络的H(Hybrid)参数来表示输入、输出的电压与电流的相互关系，就可得到对应的等效电路，称共射H参数等效模型。,（1）BJT 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：,3.4 小信号模型分析法,在小信号情况下，对上两式取全微分得,用小信号交流分量表示,ube= hieib+ hreuce,ic= hfeib+ hoeuce,（1）BJT H参数的引出,3.4 小信号模型分析法,输出端交流短路时的输入电阻,
2、常用rbe表示；,输入端交流开路时的反向电压传输比（无量纲）；,其中：,四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。,输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数，即 ；,输入端交流开路时的输出电导，也可用 表示。,（1）BJT H参数的引出,3.4 小信号模型分析法,（2）BJT的H参数微变等效电路,1BJT的H参数及微变等效电路,3.4 小信号模型分析法,（3）微变等效电路的简化,hre和hoe都很小，常忽略它们的影响。,BJT在共射连接时，其H参数的数量级一般为,3.4 小信号模型分析法,uBE,对输入的小交流信号而言，三极管BE间等效于电阻rbe。,首先考察输入回路,当信号很小时
3、，将输入特性在小范围内近似线性。,rbe的计算：,基区体电阻，约200。,温度的电压当量,考察输出回路,输出端相当于一个受 ib控制的电流源。且电流源两端还要并联一个大电阻rce。,rce很大，一般忽略。,画出三极管的h参数等效电路,请注意如下问题： 电流源为一受控源，而不是独立的电源。 电流源的流向不能随意假定，而是由ib决定。 该模型仅适用于交流小信号，不能用于静态分析和大信号。,2.三极管的简化微变等效电路,简化的等效模型的几点说明：,简化的等效模型用于研究放大电路的动态参数，是在Q点处求偏导得到的； 只适用于小信号工作情况； 模型没有考虑结电容的影响，只适用于低频情况，称低频小信号模型
4、； 使用时要注意模型中各电压、电流的参考方向，参考方向的规定对NPN、PNP均适用； 利用模型分析放大电路动态参数的方法又称为微变等效电路分析法。,基本放大电路分析步骤：,根据放大电路的求直流通路，求静态工作点Q及rbe的值；Q（IBQ，ICQ，VCEQ） rbe=rbb(1)26mV/IE 求放大电路的交流通路，根据交流通路画微变等效电路； 根据微变等效电路求放大电路的动态参数放大倍数：u（us）输入电阻：Ri输出电阻：Ro,交流通路画法： （1）电容短路 （2）电源等效接地,交流通路,二 小信号模型分析电路,微变等效电路画法,电压放大倍数的计算,负载电阻越小，放大倍数越小。,输入电阻及输出
5、电阻的计算,电路的输入电阻越大，信号源内阻的压降越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。,根据输入电阻的定义：,当信号源有内阻时：,根据输出电阻的定义：,所以：,用加压求流法求输出电阻：,放大电路如图所示。已知BJT的 =50， 其他元件参数如图所示,试求该电路的Ri，Ro，Au，若RL开路，Au如何变化。,解：,例题,若RL开路,Au增大了,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UI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。,优点：分析放大电路的动态性能指标(
6、Au 、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。,求：1. 静态工作点。2.电压增益AU、输入电阻Ri、输出电阻R0 。3. 若输出电压的波形出现如 右图的失真 ，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？,已知：图中VCC=12V， RC =RL=4k，Rb=300k ，=37.5。 UBE 0.7V,SPICE求解！,思路：小信号模型,AU、Ri 、R0,解：1. Q点的求解：,2. 动态分析,电路如图所示：Vcc12V，Rb510k，Rc3k，rbb150，80，UBEQ0.7V，RL3k，Rs2k。,求静态工作点Q和rbe；,求电路的动态参数u，Ri，Ro。,求电路的源电压放大倍数us,黑板上讲！,
