小信号模型
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(3)模型的简化
BJT小信号模型的简化 (a) H参数信号模型 (b) 简化模型
• 当负载电阻Rc(RL) 较小,满足Rc(RL)/rce<0.1 的条件 时,误差不超过10%。能满足工程要求。
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1.BJT H参数(Hybrid)的引出
• BJT 在共射极接法时,可表示为双口网络。
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• 输出回路的诺顿 等效电路
ic = h fe ib + hoe vce
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(2)关于小信号模型的讨论
①电流源的性质:
等效电流源不是BJT 本身 所具有的能源,只代表
BJT 的 电 流 控 制 作 用 。 ib=0(即vbe=0)时,等效电 流源不存在,它具有从
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结论: • 等效电源是受输入电流ib(vbe)所控制的。
等效电源的存在与否,以及它们的大小和 方向,都随ib(vbe)的变动为转移,因此它 们都是受控电源,又称为从属电源。 • 模型中所描述的对象是小范围内的变化量。
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3.4 小信号模型分析法
• 如果放大电路的输入信号电压很小,可以把BJT小范 围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而把BJT这 个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理,这 就是BJT小信号建模的指导思想。——这是非线性问 题线性化的工程处理方法。
BJT的H参数小信号模型 (a)BJT在共射接法时的双口网络(b) H参数
小信号模型
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混合参数
• hie, hre, hfe, hoe称为BJT在共射极接法下的H参数.
hie =
vBE iB
h oe =
iC v CE
IB
输入端交流开路时的输出电 导,单位为西门子(S)。
• 四个参数的量纲各不相同,因此这种参数系统是不 同量纲的混合,称为混合参数。
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• BJT的特性曲线用图形描述了管子内部电压、 电流的关系。
• BJT的参数,则是用数学形式表示管子内部电 压、电流微变量的关系。
• 两种方法都是表征管子性能、反映管内物理过 程的,两者之间必然具有密切的内在联系。
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混合参数的物理意义
hie =
vBE iB
VCE
hre =
vBE vCE
IB
h oe =
iC v CE I B
h fe =
iC iB
V CE
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2.H参数小信号模型
(1)小信号模型的引出
• 输入回路的戴维 南等效电路
vbe = hie ib + hre vce
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3. H参数的确定
• 在计算电路之前,首先必须确定所用的BJT在给定Q点 上的H参数。
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• 共射极接法的BJT的小信号模型,H参数的数量级为:
[h]e
=
hie
h fe
hre
rbe =
hoe
r 10 3
1 = rce
102
10 3 ~ 10 10 5 S
4
• BJT的小信号建模,通常有两种方法: 一种是已知网络的特性方程,按此方程画出小信号模
型;另一种则是从网络所代表的BJT的物理机构出发 加以分析,再用电阻、电容、电感等电路元件来模拟 其物理过程,从而得出模型。
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VCE
输出端交流短路时的输入电阻,单位为 欧姆(Ω);
h fe =
iC iB
V E
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流 放大系数(无量纲);
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hre =
vBE vCE
IB
输入端交流开路时的反向电 压传输比(无量纲)
③模型的对象是变化量: 放大电路工作对象是变化
量,所以在小信号模型 的电压、电流也都是变 量,不能用小信号模型 求Q点,或者利用它来计 算某一时间的电压和电 总值。
注意:小信号模型虽然没有反映直流量,但小信号参数 是在Q点求出的,实际上与静态值(IB , IC , VCE )是 有关系的。计算出来的结果反映了Q点附近的工作情 况。
性,称为 受控电源
(受输入电流控制的, 独立的电源)。
②电流源的流向: 等效电流源的流向由ib(即vbe )
决定,由集电极流向发射 不能随意假定,否则就会 出错误的结果。 等效电压源也是受控电源。
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3.4.1 BJT的小信号建模
• 双口有源器件网络——该网络有输入端和输出端两个端口, 可以选择vi、vo及i1、i2这四个参数中的其中两个作为自变 量,其余两个作为应变量,就可得到不同的网络参数,如Z 参数(开路阻抗参数),Y参数(短路导纳参数)和H参数(混合参 数)等。
• H参数在低频时用得较广泛。