2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体三极管及放大电路

半导体三极管及放大电路 1 小信号模型分析法 一、BJT的小信号模型 BJT是非线性元件，只能用图解法分析；但如果满足条件： 信号为微变量, 管子工作在线性区. 则管子可用线性元件代替，此为BJT的小信号模型。 2. 1. H参数的引出 BJT是一个双口网络 vBE = f1(iB, vCE)  iC = f2(iB, vCE)  式对应着BJT的输入特性 式对应着BJT的输出特性 + － + － vBE iB iC vCE 3. 可依电压、电流关系导出其微变量的关系 式求全微分  式求全微分  4. 管子工作在线性区，无限小变量可用电压、电流的交流分量代替；若是正弦量，亦可用相量代替。 vbe= hie ·ib + hre ·vce  ic= hfe ·ib + hoe ·vce  5. 输出交流短路时的输入电阻 (small—signal input resistance) 习惯符号：rbe 单位： 约1k左右 vBE iB iB vBE Q 6. 6 输入交流开路时的反向电压传输比 ( voltage—feedback ratio ) 习惯符号: r 无量纲 10–4级 输出交流短路时的正向电流传输比 ( small—signal current gain ) 此即共射电流放大系数 7. 输入交流开路时的输出电导 ( small—signal output admittance ) 习惯符号 单位(s) 10–5级 iC vCE vCE iC Q 8. 2. BJT的H参数小信号模型 把式用习惯符号代替 vbe= rbe ·ib + ur ·vce 依上式得图3－21(a) + – vbe + – vce b c e rce  ib rbe rvce + – ib ic (a) – 9. + – vbe + – vce b c e  ib rbe ib ic (b) – —  r很小，rbeib>> rvce 可忽略urvce  输出端接Rc, 而Rc<<rce. 可忽略rce的影响。 可画成简化电路如图 (b) 满足以下条件： + – vbe + – vce b c e rce  ib rbe rvce + – ib ic (a) 图3－21 — 10. 注： ib为受控源，ib=0, 它即不存在；  注意电流源ib的极性(ib由be, ib由ce)与三极管的类型(PNP, NPN)无关；  不能利用微变等效电路求Q点。 11. 3. H参数的确定 求rbe  b ib c ic rbb' b' － e ie rD + vbe N P N 图3－22 12. $