模电第四章3(第五版)-康华光.ppt

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1、1.BJT的H参数及小信号模型 把BJT看作二端口有源网络通过vi、ii、vo、io 来研究网络的特性。不同的网络参数：,4.3.2 小信号模型分析法（微变等效电路分析法）晶体管的特性曲线并非直线，即是非线性的；小信号输入时，可以把小范围的曲线看成直线，即线性化；分析思路：把非线性器件组成的电路当作线性电路来处理。,Z参数（开路阻抗）Y参数（短路导纳）H参数（混合参数）,在低频条件下，H参数物理意义明确且为一实数，通常用来分析三极管电路。,共射极电路,V1=H11I1+H12V2I2=H21I1+H22V2,（1）H参数的引出BJT的特性曲线用图形描述晶体管内部电压、电流的关系；BJT的H参数

2、用数学表达式表示内部电压、电流微变量的关系。,四个参数的物理意义（共射极）,下标的含义：i输入；r反向传输；f正向传输；o输出；第二下标e表示共射接法。,BJT双口网络,输入电阻,反向电压传输比,电流传输比（电流放大系数）,输出电导,（2）.H参数小信号模型（微变等效电路）晶体管本是个非线性器件，小信号时可以看成线性器件，以便计算简化。电路计算采用近似计算方法。,输入回路，hie看作电阻；第二项是输出对输入的影响，以受控源表示。,输出回路，hfe为正向传输比，hoe看成导纳的作用,线性化后的线性模型共有四个H参数，分析时可以用来代替BJT。,rbe:103,10-3-10-5,：102,rce

3、：105,vbe=hieib+hrevce,ic=hfeib+hoevce,BJT双口网络,(3)晶体管小信号模型的简化：输入端口，hrevce比vbe小得多；输出端口，BJT的输出电阻1/hoe很大，两者均可忽略。所以，等效电路可进一步简化。,通常使用简化电路模型,注：1）受控源（虚拟的）的特点。2）图中应标明ib、ib的方向；ib方向相反时，ib的方向也相反。3）PNP管，其H参数等效电路与NPN管相同。,(4)H参数的确定 应用H参数等效电路来分析放大电路时，必须了解晶体管在Q点的H参数，必要时进行测定。也可以用图示仪测定 和rbe。通常用近似计算公式：,注：,VT：室温（300K）时为

4、26mV,基区体电阻,发射区体电阻，数值较小，可以忽略,发射结电阻，其数值为（300K）,4.3.2 小信号模型分析法,2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路,（1）利用直流通路求Q点,共射极放大电路,一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，已知。,2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路,（2）画小信号等效电路,H参数小信号等效电路,交流通路,H参数小信号等效电路,2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路,（3）求放大电路动态指标,根据,则电压增益为,（可作为公式）,电压增益,2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路,（3）求放大电路动态指标,输入电阻,输出电阻,3

5、.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VT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(Av、Ri和Ro等)非常方便，且适用于频率较高时的分析。,4.3.2 小信号模型分析法,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。,共射极放大电路,放大电路如图所示。已知BJT的=40，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：,（1）放大电路的Q点。

6、,（2）Av、Ri、Ro,解：,静态工作点为Q（40A，1.6mA，5.6V），BJT工作在放大区。,例题,VCEQ=VCCICQRc=12-4ICQ=5.6V,（1）求静态工作点,共射极放大电路,放大电路如图所示。已知BJT的=40，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：,（1）放大电路的Q点。,（2）Av、Ri、Ro,解：,画交流等效电路,例题,（2）求Av,交流等效电路,微变等效电路,放大电路如图所示。已知BJT的=40，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：,（1）放大电路的Q点。,（2）Av、Ri、Ro,解：,例题,（2）求Av,微变等效电路,（3）若RL开路

7、，Av如何变化,放大电路如图所示。已知BJT的=40，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：,（2）Av、Ri、Ro,解：,例题,（2）求Ro,微变等效电路,（3）若RL开路，Av如何变化,（3）若RL开路，Av如何变化,Av变大,例：试画出图示各放大电路的简化微变等效电路（即小信号模型）。,交流通路（C1、C2、Vcc）短路,小信号模型,İ b,交流通路（C1、C2、C3、Vcc）短路,例：试画出图示各放大电路的简化微变等效电路（即小信号模型）。,极性错,极性错,例：Vo的波形出现下列三种情况。说明各是什么失真？应调节什么参数才能使失真改善？如果电路改为PNP管电路，这三种情况各

8、是什么失真？,解：共射极放大电路有倒相作用 在NPN电路中,（a）为截止失真，Q点偏低，减小Rb（使Ib），可使Q点向左上方移动。（b）为饱和失真，Q点偏高，增大Rb（使Ib），可使Q点向右下方移动。（c）为双向失真，可通过增加Vcc或减小Vi来消除（负载线向右边平移）在PNP电路中，（a）为饱和失真；（b）为截止失真为；（c）双向失真。调参数参考上述原则。,例：放大电路如图示。设电容C1、C2、C3对交流可视为 短路。1、画出直流通路，写出ICQ、VCEQ的表达式；2、画出交流通路及H参数小信号等效电路；,解：1、IBQ=(VCC VBE)R1；ICQ=IBQ；VCEQ=VCC ICQ(R2+R3)2、交流通路；小信号等效电路,3、写出AV=VoVi、Ri、Ro的表达式；4、若将C3开路，对电路的工作有何影响。,3、V=o i=RL rbe(RL=R2/RL)Ri=R1/rbe Ro=R24、C3开路对Q点无影响，但影响V 和Ro；RL=(R2+R3)/RL；V；Ro=(R2+R3),作业：4.3.9(RL=4K),