晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)

封面晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)西藏·圣湖瑪旁雍錯(cuò)湖畔牧場(chǎng)返回晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!引言本頁(yè)完引言晶體管在高頻小信號(hào)運(yùn)用時(shí)，它的等效電路主要有兩種形式：形式等效電路和物理模擬等效電路（混合π參數(shù)等效電路）。返回形式等效電路通常亦稱為y參數(shù)等效電路，是選取輸入電壓和輸出電壓為自變量，輸入電流和輸出電流為參變量，阻抗利用導(dǎo)納參數(shù)（y參數(shù)），并且不涉及晶體管內(nèi)部物理過(guò)程。

物理模擬等效電路通常稱為混合π等效電路，是把晶體管內(nèi)部物理過(guò)程用集中元件RLC表示，用物理模擬方法表示等效電路。這在模擬電子技術(shù)中曾提及。晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!學(xué)習(xí)要點(diǎn)本節(jié)學(xué)習(xí)要點(diǎn)和要求晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)掌握y參數(shù)等效電路各量意義和等效畫(huà)法復(fù)習(xí)混合π等效電路掌握以上兩種電路參數(shù)的互換了解晶體管的部分高頻參數(shù)返回晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!主頁(yè)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)使用說(shuō)明：要學(xué)習(xí)哪部分內(nèi)容，只需把鼠標(biāo)移到相應(yīng)的目錄上單擊鼠標(biāo)左鍵即可，按空格鍵或鼠標(biāo)左鍵進(jìn)入下一頁(yè)。結(jié)束晶體管混合π等效電路等效y參數(shù)電路π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換晶體管的高頻參數(shù)圣湖旁·色拉寺·佛塔返回晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!晶體管的h參數(shù)等效電路(1)晶體管混合等效模型晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)因?yàn)橛衦b’c的分流作用，此時(shí)受控電流源不受Ib控制而受Ib’控制，分析起來(lái)不大方便，所以也改寫(xiě)為受Ub’e控制，成為壓控電流源，控制能力也由改為跨導(dǎo)gm。繼續(xù)本頁(yè)完晶體管結(jié)構(gòu)示意圖借鑒h參數(shù)繪出等效電路考慮到集電結(jié)電阻rb’c橫跨cb’間，亦把此電阻畫(huà)在圖上。rb’cb'c+---++rbb'rb’erceUbe·Ub’e·Uce·Ib·Ib’·eIc·Ib’·brbb'rb’eCb’ecebb'(C)Cb’c(C)NNPrb’c一、晶體管混合等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!(1)晶體管混合等效模型考慮極間電容后的混合模型

C橫跨在集電結(jié)電阻rb’c兩端。繼續(xù)本頁(yè)完這個(gè)電路就是晶體管混合模型。晶體管結(jié)構(gòu)示意圖借鑒h參數(shù)繪出等效電路C

C橫跨在發(fā)射結(jié)電阻rb’e兩端。rbb'rb’eCb’ecebb'(C)Cb’c(C)NNPrb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceUbe·Ub’e·Uce·Ib··eIc·Ib’·bgmUb’e·C一、晶體管混合等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!(2)晶體管簡(jiǎn)化的混合等效模型(1)晶體管混合等效模型一、晶體管混合等效電路用密勒轉(zhuǎn)換把C拆分為C’和C’’繼續(xù)本頁(yè)完采用密勒轉(zhuǎn)換把C拆分為兩個(gè)電容C’和C’’，分別與輸入和輸出回路并接。(推導(dǎo)過(guò)程可參考童詩(shī)白編《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》P214。)簡(jiǎn)化后晶體管的混合模型C’C’’這兩個(gè)等效電容可以通過(guò)密勒定理算出。b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CCIccIC·本等效電路由于C橫跨在輸入和輸出之間，令輸入與輸出相互牽連，使得對(duì)電路的分析變得十分復(fù)雜，應(yīng)想法把晶體管的輸入和輸出回路相互獨(dú)立，以便分析。b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIcceeee晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!(2)晶體管簡(jiǎn)化的混合等效模型(1)晶體管混合等效模型晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)一、晶體管混合等效電路對(duì)C’作用的分析繼續(xù)C’C’’晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完晶體管單向化簡(jiǎn)化后的混合模型通過(guò)對(duì)晶體管的混合模型簡(jiǎn)化后發(fā)現(xiàn)，其等效電路與h參數(shù)等效電路相比較只是多了一個(gè)電容C’，C’對(duì)輸入信號(hào)的低頻成分呈很大的容抗，可忽略；但C’對(duì)輸入信號(hào)的高頻成分呈很小的容抗，起到分流作用，使得晶體管的放大能力有所下降。這就是我們?cè)诟哳l時(shí)要考慮的因素?！ぞw管總的輸入電容為

C’C+C’=C+|K|Cb'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccb'+---++rbb'Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·C’Iccrb’eeeee由密勒定理得

C’=(1+|K|)C·其中K=Uce/Ub’e

一般有|K|>>1，所以

C’|K|C

······晶體管總的輸入電容為

C’C+C’=C+|K|C輸入信號(hào)的高頻成份被電容Cπ’分流，令晶體管對(duì)高頻的放大能力下降?！ぁち鞢’’=[(K-1)/(-K)]C

C’’很小，容抗很大可忽略。Cπ’晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!(3)混合模型的主要參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)3、gm繼續(xù)晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完3、跨導(dǎo)gm

Ib’·0Ib’·顯然有Ic=gmUb’e=0Ib’

···而Ub’e=Ib’

rb’e

··rb’e0

———

26mV

IEQmA

和聯(lián)立以上三式解得

gm=——=——

0

rb’e26mV

IEQ晶體管單向化簡(jiǎn)化后的混合模型b'+---++rbb'Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·C’Iccrb’eb'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccC’Cπ’eeee跨導(dǎo)gm是晶體管工作在高頻時(shí)放大能力的參數(shù)，以下推導(dǎo)gm的表達(dá)式。其中0是中頻時(shí)晶體管的值?？刂齐娏髟吹氖橇鹘?jīng)rb’e的電流Ib’。晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!(3)混合模型的主要參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)晶體管混合等效電路結(jié)束頁(yè)繼續(xù)晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完晶體管單向化簡(jiǎn)化后的混合模型b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccC’Cπ’Ib’·b'+---++rbb'Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·C’Iccrb’e3、跨導(dǎo)gm

1、基區(qū)電阻rbb’——查表2、發(fā)射結(jié)電阻rb’e’(或rb’e)ee本內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，單擊返回，返回主頁(yè)；單擊繼續(xù)，繼續(xù)學(xué)習(xí)Y參數(shù)等效電路。繼續(xù)返回ee0

———

rb’e’=(1+0)

———

26mV

IEQmA

26mV

IEQmA

gm=——=———

0

rb’e’26mV

IEQ0Ib’·晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!yi的意義

yr的意義晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路晶體管共發(fā)射極電路++Tcbe--V1·V2·I1·I2·yi—輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納yr—輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納(1)晶體管y參數(shù)等效電路yrV2是電流量，可以看成是受控電流源，其中yr為等效導(dǎo)納，輸出信號(hào)V2通過(guò)yr影響輸入端的電流，yr本質(zhì)上是一個(gè)表示反饋程度的參量?！ぁぞw管y參數(shù)等效電路ebc-+-+V1·V2·I1·I2·V1·yfV2·yryiyo晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!(2)共射放大器的y參數(shù)等效電路繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路(1)晶體管y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)(2)共射放大器的y參數(shù)等效電路共射放大電路交流通路TcbeV2·I1·I2·-+V1·IS·YSYL+-信號(hào)源放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYL由y參數(shù)等效電路可得

···

I1=yieV1+yreV2···

I2=yfeV1+yoeV2··

I2=-YLV2各導(dǎo)納中下標(biāo)e表示是共射組態(tài)下的導(dǎo)納。……(1)……(2)……(3)通過(guò)這三個(gè)式子可以求出放大電路的輸入導(dǎo)納（輸入阻抗）、輸出導(dǎo)納（輸出阻抗）和電壓增益。晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!

繼續(xù)二、y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYL由y參數(shù)等效電路可得(3)共射電路的輸入導(dǎo)納YiYi

···

I1=yieV1+yreV2···

I2=yfeV1+yoeV2··

I2=-YLV2……(1)……(2)……(3)Yi=—=yie-———I1·V1·yreyfe

yoe+YL

晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!(5)共射放大器的電壓增益Au繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYL由y參數(shù)等效電路可得YiAu推導(dǎo)：Yo把(2)、(3)式消去I2得·(5)共射電路的電壓增益Au··Au=—=-———V1·yfe

yoe+YL

V2···

Au的定義：Au=——

·

V2·

V1Au的表達(dá)式·Au=-———yfe

yoe+YL

·如果上式中的y參數(shù)全是實(shí)數(shù)，則說(shuō)明電路的輸出電壓與輸入電壓反相，這就是低頻放大器中的結(jié)果。

···

I1=yieV1+yreV2···

I2=yfeV1+yoeV2··

I2=-YLV2……(1)……(2)……(3)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!Y參數(shù)等效電路結(jié)束頁(yè)繼續(xù)本頁(yè)完晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYLYiYo×共射放大電路交流通路TcbeV2·I1·I2·-+V1·IS·YSYL+-信號(hào)源本內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，單擊返回，返回主頁(yè)；單擊繼續(xù)，繼續(xù)學(xué)習(xí)《π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換》。繼續(xù)返回Au=-———yfe

yoe+YL

·共射電路的輸入導(dǎo)納Yi=yie-———yreyfe

yoe+YL

Yo=yoe-———yreyfe

yie+YS

共射電路的輸出導(dǎo)納共射電路的電壓增益晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!(2)晶體管參數(shù)等效電路的電流方程

輸入回路電流方程晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程晶體管共射y參數(shù)等效電路ebc-+-+Vb·Vc·Ib·Ic·Vb·yfeVc·yreyieyoey參數(shù)電流方程晶體管混合π等效電路Cb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceVb·Vb’e·Vc·Ib·eIc·bgmVb’e·Cb’ee(gce)Ib=

———·Vb-Vb’e··rbb’本支路電流表達(dá)式；Ib’e=

yb’eVb’e··本支路電流表達(dá)式y(tǒng)b’eyb’cIb’c=yb’c(Vb’e-Vc)···；輸入回路的電流節(jié)點(diǎn)方程為Ib=

Ib’e+

Ib’c···Vb·所以0=

-——+(——+yb’e+yb’c)Vb’e-yb’cVc·rbb’rbb’1·……(4.2.14)Ib的表達(dá)式····

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc聯(lián)立此四式可得：晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!輸出回路電流方程推導(dǎo)

(4.2.13)(4.2.14)(4.2.15)式推導(dǎo)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程y參數(shù)電流方程晶體管混合π等效電路Cb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceVb·Vb’e·Vc·Ib·eIc·bgmVb’e·Cb’ee(gce)yb’eyb’cVb·0=

-——+(——+yb’e+yb’c)Vb’e-yb’cVc·rbb’rbb’1·……(4.2.14)Ib=

———·Vb-Vb’e··rbb’……(4.2.13)Ic=·gmVb’e+·gceVc+·yb’c(Vc-Vb’e)··Ic=gmVb’e-yb’cVb’e+

(yb’c+gce)Vc····……(4.2.15)本支路電流為yb’c(Vc-Vb’e)··本支路電流為gmVb’e·本支路電流為gceVc·研究輸出回路電流方程整理此式得(4.2.15)式···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!輸出回路電流方程晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程y參數(shù)電流方程Ib=

———·Vb-Vb’e··rbb’……(4.2.13)Ic=gmVb’e-yb’cVb’e+

(yb’c+gce)Vc····……(4.2.15)其中

yb’c=gb’c+jωCb’c聯(lián)立(4.2.13、4.2.14和4.2.15)消Vb’e得：·Ic=——————Vb+[gce+yb’c+———————]Vcgm-yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)yb’cybb’(gm-yb’e)1+rbb’(yb’e+yb’c)···Ib=——————Vb-——————Vcyb’e+yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)···晶體管π等效電路一般符合以下條件

gm>>|yb’e|

>>|yb’c|

gce>>gb’cyb’e=gb’e+jωCb’ec···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVcVb·0=

-——+(——+yb’e+yb’c)Vb’e-yb’cVc·rbb’rbb’1·……(4.2.14)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!(3)π參數(shù)與y參數(shù)的關(guān)系（重復(fù)）晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(3)π參數(shù)與y參數(shù)的關(guān)系y參數(shù)電流方程其中

yb’c=gb’c+jωCb’c對(duì)比晶體管π等效電路電流方程和y參數(shù)電流方程可得y參數(shù)與π參數(shù)間的關(guān)系yie≈————yb’e1+rbb’

yb’eyre≈-————yb’c1+rbb’

yb’eyfe≈————gm1+rbb’

yb’eyoe≈

gce+yb’c+—————yb’cybb’gm1+rbb’

yb’e；；再把π參數(shù)導(dǎo)納形式代入下四式得yb’e=gb’e+jωCb’ec···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!π參數(shù)與y參數(shù)的復(fù)數(shù)表達(dá)式晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換y參數(shù)電流方程yie=gie+jωCieyre=|yre|∠φreyfe=|yfe|∠φf(shuō)eyoe=goe+jωCoe`(3)π參數(shù)與y參數(shù)的關(guān)系···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVcyie≈——————————gb’e+jωCb’e(1+rbb’

gb’e)+jωCb’erbb’yoe≈gce+jωCb’c+rbb’gm——————————gb’c+jωCb’c(1+rbb’

gb’e)+jωCb’erbb’yfe≈——————————gm(1+rbb’

gb’e)+jωCb’erbb’yre≈-——————————gb’c+jωCb’c(1+rbb’

gb’e)+jωCb’erbb’晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!π參數(shù)與y參數(shù)的復(fù)數(shù)表達(dá)式（重復(fù)）晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換y參數(shù)電流方程通過(guò)整理得

gie≈——————agb’e+bωCb’ea2+b2Cie≈———Cb’ea2+b2；

goe≈gce+agb’c+—————bωCb’cgmrbb’a2+b2Coe≈Cb’c+———————aCb’cgmrbb’-bgb’ca2+b2；

令 a=1+rbb’gb’e；b=ωCb’erbb’(3)π參數(shù)與y參數(shù)的關(guān)系···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc本內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，單擊返回，返回主頁(yè)；單擊繼續(xù)，繼續(xù)學(xué)習(xí)《晶體管的高頻參數(shù)》。繼續(xù)返回；

；

晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!fβ表達(dá)式晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)四、晶體管的高頻參數(shù)(1)共發(fā)射極截止頻率fβ繼續(xù)共發(fā)射極截止頻率f

：設(shè)三極管在低頻時(shí)的共射電流放大倍數(shù)為0（此時(shí)為最大值），當(dāng)工作頻率升高至使三極管的

下降至0.7070

時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作頻率，稱為共發(fā)射極截止頻率f

。本頁(yè)完ffO||0.707

|0||0|···共射電流放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系為fβf=01+j因?yàn)槭窍嗔浚员仨殞?xiě)成復(fù)變量形式，其模(即電流放大倍數(shù)的數(shù)值)為(f/fβ)2|

|

=

01+由此可繪出如右圖所示的共射電流放大倍數(shù)隨頻率變化的曲線?！ぞw管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!(3)共基極截止頻率fα(3)共基極截止頻率fhfb繼續(xù)同理，共基截止頻率fα：設(shè)三極管在低頻時(shí)的共基電流放大倍數(shù)為0（此時(shí)為最大值），當(dāng)工作頻率升高至使三極管的下降至0.7070

時(shí)所對(duì)應(yīng)的工作頻率，稱為共基極截止頻率fα

。本頁(yè)完fαfO||0.707|0||0|共基極截止頻率fα遠(yuǎn)大于共發(fā)射極截止頻率fhfe，其關(guān)系式如下：fα

=(1+)

fβ

在正常情形下

>>1，所以有fα

>>fβ

所以在高頻段和寬頻帶的放大器中，多使用共基電路。

···晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)四、晶體管的高頻參數(shù)(1)共發(fā)射極截止頻率fβ(2)特征頻率fT如在電視機(jī)的級(jí)與天線相連的高頻接收器(俗稱高頻頭)中，基本上都使用共基極電路。因?yàn)殡娨曅盘?hào)的頻率都比較高。

晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!(3)共基極截止頻率fα本節(jié)結(jié)束頁(yè)繼續(xù)當(dāng)晶體管的功率增益AP=1時(shí)工作頻率稱為最高振蕩頻率fmax。本頁(yè)完fmaxfO

APAP0晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)四、晶體管的高頻參數(shù)(1)共發(fā)射極截止頻率fβ(2)特征頻率fT(4)最高振蕩頻率fmax1為了使電路工作穩(wěn)定且有一定的增益，晶體管的實(shí)際工作頻率應(yīng)等于最高振蕩頻率的1/3~1/4。晶體管的fmax由下式?jīng)Q定本節(jié)學(xué)習(xí)完畢，單擊返回，返回主頁(yè)；單擊結(jié)束，結(jié)束學(xué)習(xí)。結(jié)束返回1

fmax≈——

gm4rbb’Cb’eCb’c2π

fmax表示一個(gè)晶體管所能適用的最高極限頻率。在此頻率工作時(shí)，晶體管已得不到功率放大。當(dāng)f>fmax時(shí)，無(wú)論用什么方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!一、晶體管混合等效電路

(1)晶體管混合等效模型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖繼續(xù)本頁(yè)完一、晶體管混合等效電路rbb'rb’eCb’ecebb'

rc為集電區(qū)體電阻，數(shù)值很小可忽略。集電結(jié)電容，數(shù)值很小。(C)Cb’c

rb’c為集電結(jié)電阻。

rbb’為基區(qū)體電阻。

rb’e為發(fā)射結(jié)電阻。

re為發(fā)射區(qū)體電阻，數(shù)值很小可忽略。發(fā)射結(jié)電容，數(shù)值很小。(C)NNPrb’cb'c+---++rbb'rb’erceUbe·Ub’e·Uce·Ib·Ib’·eIc·Ib’·b晶體管h參數(shù)模型當(dāng)電路工作在高頻信號(hào)時(shí)，晶體管的等效模型必須考慮極間電容效應(yīng)，晶體管高頻狀態(tài)下的等效模型稱為混合參數(shù)模型，以下借助h參數(shù)模型得出參數(shù)模型。晶體管h參數(shù)模型只適用于電路工作在中頻和低頻信號(hào)的狀態(tài)下。

rbb’和rb’e的串聯(lián)值就是h參數(shù)等效電路中的晶體管輸入電阻rbe。晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)(1)晶體管混合等效模型ecb晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!考慮跨導(dǎo)的h參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)因?yàn)橛衦b’c的分流作用，此時(shí)受控電流源不受Ib控制而受Ib’控制，分析起來(lái)不大方便，所以也改寫(xiě)為受Ub’e控制，成為壓控電流源，控制能力也由改為跨導(dǎo)gm。(1)晶體管混合等效模型繼續(xù)本頁(yè)完晶體管結(jié)構(gòu)示意圖借鑒h參數(shù)繪出等效電路考慮到集電結(jié)電阻rb’c橫跨cb’間，亦把此電阻畫(huà)在圖上。rbb'rb’eCb’ecebb'(C)Cb’c(C)NNPrb’crb’c’b'c+---++rbb'rb’erceUbe·Ub’e·Uce·Ib··eIc·Ib’·bgmUb’e·一、晶體管混合等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!(2)晶體管簡(jiǎn)化的混合等效模型繼續(xù)本頁(yè)完由h參數(shù)等效電路知，rce非常大，對(duì)Ic的分流作用很小，可忽略。(2)晶體管簡(jiǎn)化的混合等效模型晶體管完整的混合模型

rb’c是集電結(jié)反偏時(shí)的電阻，其阻抗遠(yuǎn)大于C的容抗，亦可看成開(kāi)路忽略其作用。IC·簡(jiǎn)化后晶體管的混合模型Crb’cb'c+---++rbb'rb’erceUbe·Ub’e·Uce·Ib··eIc·Ib’·bgmUb’e·b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CCIccee一、晶體管混合等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)(1)晶體管混合等效模型C晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!(2)晶體管簡(jiǎn)化的混合等效模型(1)晶體管混合等效模型晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)一、晶體管混合等效電路C’和C’’與C的關(guān)系繼續(xù)簡(jiǎn)化后晶體管的混合模型C’C’’晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完由密勒定理得

C’=(1+|K|)C·其中K=Uce/Ub’e

一般有|K|>>1，所以

C’|K|C

······晶體管總的輸入電容為

C’C+C’=C+|K|CCπ’··另C’’=[(K-1)/(-K)]C

C’’很小，容抗很大可忽略。b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIcc本等效電路由于C橫跨在輸入和輸出之間，令輸入與輸出相互牽連，使得對(duì)電路的分析變得十分復(fù)雜，應(yīng)想法把晶體管的輸入和輸出回路相互獨(dú)立，以便分析。b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CCIccIC·eeee晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!(3)混合模型的主要參數(shù)

1、rbb’

2、rb’e’繼續(xù)晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完1、基區(qū)電阻rbb’

(3)混合模型的主要參數(shù)基區(qū)電阻rbb’與h參數(shù)電路一樣，可查手冊(cè)。2、發(fā)射結(jié)電阻rb’e

這也和h參數(shù)電路一樣。0

———

rb’e=(1+0)

———

26mV

IEQmA

26mV

IEQmA

其中0是中頻時(shí)晶體管的值。b'+---++rbb'Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·C’Iccrb’eb'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccC’Cπ’晶體管單向化簡(jiǎn)化后的混合模型eeee晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!總結(jié)繼續(xù)晶體管單向化后的混合模型本頁(yè)完3、跨導(dǎo)gm

gm=——=———

0

rb’e’26mV

IEQ1、基區(qū)電阻rbb’——查表2、發(fā)射結(jié)電阻rb’e’(或rb’e)0

———

rb’e’=(1+0)

———

26mV

IEQmA

26mV

IEQmA

晶體管單向化簡(jiǎn)化后的混合模型b'+---++rbb'rb’eUbe·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccC’Cπ’Ib’·b'+---++rbb'Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·C’Iccrb’eeeee晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)(3)混合模型的主要參數(shù)0Ib’·晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!晶體管y參數(shù)等效電路ebc-+-+V1·V2·I1·I2·二、y參數(shù)等效電路

(1)晶體管y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路(1)晶體管y參數(shù)等效電路

yi晶體管的輸入導(dǎo)納（輸入電阻的倒數(shù)）。晶體管共發(fā)射極電路++Tcbe--V1·V2·I1·I2·V1·yfV2·yryiyo

yo晶體管的輸出導(dǎo)納（輸出電阻的倒數(shù)）。

yfV1晶體管的正向傳輸受控電流源，反映輸入信號(hào)對(duì)輸出信號(hào)的放大作用。·

yrV2晶體管的反向傳輸受控電流源，受輸出電壓的影響?！ぞw管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!yf的意義

yo的意義晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路晶體管共發(fā)射極電路++Tcbe--V1·V2·I1·I2·yi—輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納yr—輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納(1)晶體管y參數(shù)等效電路yf—輸出短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納yo—輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納yfV1也是電流量，是受控電流源，其中yf為等效導(dǎo)納，輸入信號(hào)V1通過(guò)yf控制輸出端的電流，yf本質(zhì)上是放大能力的參數(shù)，可以與互換?！ぁぞw管y參數(shù)等效電路ebc-+-+V1·V2·I1·I2·V1·yfV2·yryiyo晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!(3)共射電路的輸入導(dǎo)納Yi繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路(1)晶體管y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)(2)共射放大器的y參數(shù)等效電路放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYL由y參數(shù)等效電路可得(3)共射電路的輸入導(dǎo)納YiYi的定義：Yi=——I1·V1·YiYi的推導(dǎo)思路和過(guò)程：V2=-———yfeV1yoe+YL··把上式代入(1)式得由(2)、(3)式消去I2得·Yi=—=yie-———I1·V1·yreyfe

yoe+YL

由結(jié)果可知，輸入導(dǎo)納Yi與負(fù)載YL有關(guān)，這反映了晶體管的內(nèi)部反饋，而這個(gè)反饋是由反向傳輸導(dǎo)納yre所引起的。通過(guò)這三個(gè)式子找出I1/V1。

···

I1=yieV1+yreV2···

I2=yfeV1+yoeV2··

I2=-YLV2……(1)……(2)……(3)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!Yi=yie-———yreyfe

yoe+YL

Yo的定義：Yo=I2／V2

··(4)共射放大器的輸了導(dǎo)納Yo繼續(xù)本頁(yè)完二、y參數(shù)等效電路晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYL由y參數(shù)等效電路可得(3)共射電路的輸入導(dǎo)納YiYiYo推導(dǎo)思路和過(guò)程：V1=-———yreV2yie+YS··Yo=—=yoe-———I2·V2·yreyfe

yie+YS

(4)共射電路的輸出導(dǎo)納YoYo×斷開(kāi)電流源此時(shí)

I1=-YSV1··把上式代入(1)式消去I1得·把上式代入(2)式消去V1得·由結(jié)果可知，輸出導(dǎo)納Yo與信號(hào)源導(dǎo)納YS有關(guān)，這也反映了晶體管的內(nèi)部反饋，而這個(gè)反饋仍是由反向傳輸導(dǎo)納yre所引起的。首先分析I1

·撤掉YL，加入一電壓源V2。·仍通過(guò)這三個(gè)式子找出I2/V2。由于有yre的存在，所以V2通過(guò)反饋仍在輸入回路產(chǎn)生電流。

···

I1=yieV1+yreV2···

I2=yfeV1+yoeV2··

I2=-YLV2……(1)……(2)……(3)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!總結(jié)繼續(xù)本頁(yè)完晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)放大電路的y參數(shù)等效電路yoeebc-+I1·I2·V1·yfeV2·yreV1·yie-+V2·IS·YSYLYiYo×Au=-———yfe

yoe+YL

·共射放大電路交流通路TcbeV2·I1·I2·-+V1·IS·YSYL+-信號(hào)源共射電路的輸入導(dǎo)納Yi=yie-———yreyfe

yoe+YL

Yo=yoe-———yreyfe

yie+YS

共射電路的輸出導(dǎo)納共射電路的電壓增益晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!三、參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換

(1)晶體管y參數(shù)等效電路的電流方程晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(1)晶體管y參數(shù)等效電路的電流方程晶體管共射y參數(shù)等效電路ebc-+-+Vb·Vc·Ib·Ic·Vb·yfeVc·yreyieyoe輸入回路電流方程。輸出回路電流方程。y參數(shù)電流方程兩種參數(shù)等效電路的輸入、輸出電流，輸入、輸出電壓是相等的，應(yīng)用等效性得出兩種電路等效參數(shù)間的關(guān)系。兩種參數(shù)等效電路的輸入、輸出電流，輸入、輸出電壓是相等的，應(yīng)用等效性得出兩種電路等效參數(shù)間的關(guān)系。晶體管混合π等效電路Cb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceVb·Vb’e·Vc·Ib·eIc·bgmVb’e·Cb’ee(gce)···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!

晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程y參數(shù)電流方程晶體管混合π等效電路Cb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceVb·Vb’e·Vc·Ib·eIc·bgmVb’e·Cb’ee(gce)yb’eyb’cIb=

———·Vb-Vb’e··rbb’……(4.2.14)···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVcVb·所以0=

-——+(——+yb’e+yb’c)Vb’e-yb’cVc·rbb’rbb’1·晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!式中導(dǎo)納表達(dá)式晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)本頁(yè)完三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程y參數(shù)電流方程晶體管混合π等效電路Cb’crb’cb'c+---++rbb'rb’erceVb·Vb’e·Vc·Ib·eIc·bgmVb’e·Cb’ee(gce)yb’eyb’cVb·0=

-——+(——+yb’e+yb’c)Vb’e-yb’cVc·rbb’rbb’1·……(4.2.14)Ib=

———·Vb-Vb’e··rbb’……(4.2.13)Ic=gmVb’e-yb’cVb’e+

(yb’c+gce)Vc····……(4.2.15)其中

yb’c=gb’c+jωCb’cyb’e=gb’e+jωCb’ec聯(lián)立(4.2.13、4.2.14和4.2.15)消Vb’e得：·Ib=——————Vb-——————Vcyb’e+yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)······

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!

晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)繼續(xù)三、π參數(shù)與y參數(shù)的轉(zhuǎn)換(2)晶體管π等效電路的電流方程y參數(shù)電流方程其中

yb’c=gb’c+jωCb’cIc=——————Vb+[gce+yb’c+———————]Vcgm-yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)yb’cybb’(gm-yb’e)1+rbb’(yb’e+yb’c)···Ib=——————Vb-——————Vcyb’e+yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)yb’c1+rbb’(yb’e+yb’c)···yb’e=gb’e+jωCb’ec···

Ib=yieVb+yreVc···

Ic=yfeVb+yoeVc晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)共45頁(yè)，您