三极管电路的小信号模型分析方法

三极管电路分析方法
三极管电路的分析方法通常包括以下几步：
1. 确定电路工作状态：根据电路中的电源电压和电阻值，可以通过计算或估算来确定三极管的工作状态，即饱和状态、截止状态还是放大状态。

2. 确定输入信号：确定输入信号的幅度和频率。

3. 确定三极管的参数：通过手册或规格书获取三极管的参数，如得到DC当前比例值(beta)或者小信号参数转移函数。

4. 绘制等效电路模型：根据三极管的工作状态和参数，绘制三极管的等效电路模型。

5. 应用小信号模型：将输入信号分解为直流分量和交流分量，然后将交流分量应用到等效电路模型中，得到输出信号。

6. 分析输出信号：通过求解等效电路模型，计算输出电压和输出电流的幅值，以及增益和相位移等指标。

7. 进行稳定性分析：根据等效电路模型中的电容、电感等元件，分析电路的稳定性和频率响应。

8. 进行偏置点设置：根据三极管的工作状态和偏置点的要求，调整电路中电阻的值，以实现所需的工作状态。

以上是一般的三极管电路分析方法，具体分析步骤也可能根据电路的复杂程度和设计要求而有所不同。

三极管放大电路分析方法1.直流分析法：首先需要对三极管的直流工作点进行分析，确定三极管的偏置电流及偏置电压。

偏置电流的大小决定了三极管的放大倍数，偏置电压的大小决定了输出信号的工作范围。

直流分析法的步骤如下：-根据电路图，将三极管放大电路简化为三极管模型，剔除输入和输出耦合电容等影响。

-利用基本电路分析技巧，根据电路中的电阻、电压和电流关系，列出基于基尔霍夫定律的电路方程。

-解电路方程，计算出各个节点和元件的电流和电压值。

-利用得到的结果，确定三极管的工作状态和偏置电流。

2.小信号分析法：在直流偏置条件下，对三极管的输入信号进行小信号分析，得到输入端和输出端的端口等效电路，从而计算三极管的增益和带宽等性能指标。

小信号分析法的步骤如下：-对三极管放大电路进行小信号模型化处理，即将电路中的大信号元件（如三极管和电容等）线性化为小信号源和等效电路。

-根据放大电路的小信号模型，利用基本电路分析技巧，建立输入端和输出端的等效电路。

-根据等效电路，计算放大电路的增益和带宽等性能参数。

3.负反馈法：-确定三极管放大电路的基本参数，如放大倍数、输入和输出阻抗等。

-控制负反馈系统的增益，确定电压比例器的比例关系。

-根据反馈系统的特性和电路的参数，确定电压比例器的阻值，从而实现所需的放大倍数。

-在确定了电压比例器的阻值后，通过计算反馈回路的频率响应、相移等参数，来进一步优化电路性能。

以上是三极管放大电路分析的几种常用方法，每种方法都有其独特的优势和适用范围。

通过综合运用这些方法，可以对三极管放大电路进行全面的分析和优化，实现设计要求。

MOS管原理、MOS管的⼩信号模型及其参数MOS管原理、MOS管的⼩信号模型及其参数MOS管是只有⼀种载流⼦参与导电，⽤输⼊电压控制输出电流的半导体器件。

有N沟道器件和P沟道器件。

有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。

IGFET 也称⾦属-氧化物-半导体三极管MOSFET（Metal Oxide SemIConductor FET）。

MOS场效应管有增强型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS）两⼤类，每⼀类有N沟道和P沟道两种导电类型。

MOS管有三个电极：D(Drain) 称为漏极，相当双极型三极管的集电极；G(Gate) 称为栅极，相当于双极型三极管的基极；S(Source) 称为源极，相当于双极型三极管的发射极。

增强型MOS(EMOS)场效应管道增强型MOSFET基本上是⼀种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上⽣成⼀层SiO2 薄膜绝缘层，然后⽤光刻⼯艺扩散两个⾼掺杂的N型区，从N型区引出电极，⼀个是漏极D，⼀个是源极S。

在源极和漏极之间的绝缘层上镀⼀层⾦属铝作为栅极G。

P型半导体称为衬底(substrat)，⽤符号B表⽰。

⼀、⼯作原理1．沟道形成原理当Vgs=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的⼆极管，在D、S之间加上电压，不会在D、S间形成电流。

当栅极加有电压时，若0＜Vgs＜Vgs(th)时（VGS(th) 称为开启电压），通过栅极和衬底间的电容作⽤，将靠近栅极下⽅的P型半导体中的空⽳向下⽅排斥，出现了⼀薄层负离⼦的耗尽层。

耗尽层中的少⼦将向表层运动，但数量有限，不⾜以形成沟道，所以仍然不⾜以形成漏极电流ID。

进⼀步增加Vgs，当Vgs＞Vgs(th)时，由于此时的栅极电压已经⽐较强，在靠近栅极下⽅的P型半导体表层中聚集较多的电⼦，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。

三极管小信号等效模型三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。

在电子电路设计中，为了简化复杂的电路结构，提高分析和计算的效率，通常会使用等效模型来代替实际的三极管。

本文将介绍三极管的小信号等效模型及其应用。

一、小信号等效模型的概念小信号等效模型是指在三极管工作于小信号条件下，将其非线性特性近似为线性特性的模型。

它可以将三极管的输入输出关系简化为电流和电压之间的线性关系，便于电路设计与分析。

二、三极管的小信号等效模型三极管的小信号等效模型包括输入端的电流源以及输出端的电压源。

其中，输入端的电流源称为输入电流源，表示输入信号对三极管的控制作用；输出端的电压源称为输出电压源，表示三极管输出信号的变化。

1. 输入电流源输入电流源的大小与输入信号的变化有关，通常用电流放大倍数β表示。

当输入信号为直流信号时，输入电流源的值为0。

而当输入信号为交流信号时，输入电流源的值与输入信号的变化成正比。

2. 输出电压源输出电压源的大小与输出信号的变化有关，通常用输出电压增益Av 表示。

当输出信号为直流信号时，输出电压源的值为0。

而当输出信号为交流信号时，输出电压源的值与输出信号的变化成正比。

三、小信号等效模型的应用小信号等效模型在电子电路设计中有广泛的应用。

它可以简化复杂的电路结构，使得电路分析和计算更加方便快捷。

同时，小信号等效模型也可以用于分析三极管的放大性能以及频率特性。

1. 放大性能分析通过小信号等效模型，可以方便地计算三极管的电流放大倍数β，以及输入输出电阻等参数。

这些参数可以用来评估三极管的放大性能，判断其是否适合特定的应用场景。

2. 频率特性分析通过小信号等效模型，可以方便地计算三极管的截止频率、增益带宽积等参数。

这些参数可以用来评估三极管的频率特性，确定其在不同频率下的工作范围。

四、小信号等效模型的限制小信号等效模型的基本假设是电路工作在小信号条件下，即输入信号的幅度相对于静态工作点来说是很小的。

回忆BJT三极管的小信号模型BJT双口网络BJT管小信号模型4.4 小信号模型分析4.4.1 MOSFET小信号模型分析（1）模型iD Kn (vGS VT )2 Kn (VGSQ vgs VT )2 Kn[(VGSQ VT ) vgs ]2 Kn (VGSQ VT )2 2Kn (VGSQ VT )vgs Kn vg2s IDQ gm vgs Kn vg2s静态值 （直流）动态值 （交流）非线性 失真项gm 2Kn (vGS VT )当 vgs<< 2(VGSQ- VT )时， iD IDQ gmvgs IDQ id直流+交流3. 小信号模型分析 FET低频小信号模型SiO2 绝缘层(1)输入回路g、s间: iG 0, rgs= 106~109Ω， g、s开路(2)输出回路d、s间: id gmvgs 电压控制电流源rds vDS iD 1ID0时λ=0时， rds= ∞4.4.2 共源极放大电路分析例4.4.1 VDD = 5V， Rd=3.9k Rg1=60k， Rg2=40k。

VT = 1V， Kn = 0.8mA/V2，＝0.02V-1 。

计算 静态值， 小信号电压增益Av，Ri， Ro电路分析： vig极组态判断 vod极剩 s极 共用＝0.02共源极放大电路例4.4.1（1）电路的静态值（画直流通路）解：VGSQ Rg2 Rg1 Rg2 VDD 40 5V 2V 60 40+ VGS ID + VDS IDQ Kn(VGS VT )2 (0.8)(2 1)2mA 0.8mA直流通路VDSQ VDD IDRd [5 0.8 3.9]V 1.88V满足 VGS VT ,VDS (VGS VT ) ,工作在饱和区（2）放大电路动态分析 小信号等效电路：①直流电源VDD短路 — 接地； ②电容Cb1、 Cb2短路；例4.4.1 （2）放大电路动态分析gm 2Kn (VGSQ VT ) 2 0.8 (2 1)mS 1.6mSsRg2rds [Kn (vGS VT )2 ]11ID小信号等效电路IDQ Kn (VGS VT )2 1 k 62.5k 0.02 0.8Avvo vigmvgs (rds v gs// Rd ) gm (rds // Rd ) 5.87Ri Rg1 // Rg2 24k Ro rds // Rd 3.67ksRg2小信号等效电路4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路（稳Q点）电路分析： vig极组态判断： vod极剩 s极 共用共源极放大电路sis比较分压式射极偏置电路: 稳Q点4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路（稳Q点）1. 求 静态工作点（画直流通路）VGS VG VS[Rg2 Rg1 Rg2(VDDVSS)VSS]sis ( ID Rs VSS )ID Kn (VGS VT )2IDVDS (VDD VSS ) ID ( Rd Rs )+验证是否满足 VGS VT ,VDS (VGS VT ) 饱和区条件：VG +VGSVS VDS s直流通路（2）放大电路动态分析小信号等效电路：①直流电源VDD、VSS短路 — 接地；②电容Cb1、 Cb2短路；sis（2）放大电路动态分析rds [Kn (vGS VT )2 ]11IDgm 2Kn (VGSQ VT )Av vo vi gmvgs Rd v gs gmvgs Rssi gm Rd 1 gm RsRi Rg1 // Rg2Ro Rd＝0, rds→∞isRg2s小信号等效电路Avsvo vSvo vivi vSAvRiRi RSi。

2.5晶体三极管的小信号电路模型晶体管工作在放大状态时，在静态工作点附近的小范围内，伏安特性曲线的非线性可忽略不计，近似用一段直线来代替，从而获得一线性化的电路模型，即小信号(或微变)电路模型。

晶体三极管的小信号电路模型1)晶体管是工作在放大区的2)输入信号是足够小的交流信号注意两个条件晶体三极管的小信号电路模型三极管作为四端网络，选择不同的自变量，可以形成多种电路模型。

最常用的是混合型小信号电路模型。

其它：H参数模型。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）晶体三极管的小信号电路模型直流电量放大电路中交流电量晶体三极管的小信号电路模型符号规定晶体三极管的四个参量的总瞬时表达式:B BQ b;BE BEQ beC CQ c;CE CEQ ce=+=+=+=+i I i v v v i I i v v v晶体三极管的小信号电路模型混合π型小信号电路模型晶体管的低频混合π型电路模型为：r b 'er ce r bb 'b c e g m v b 'ei b i c b '内基极串联并联晶体三极管的小信号电路模型 小信号电路参数小信号模型中的电路参数是如何定义和计算的呢晶体三极管的小信号电路模型 小信号电路参数⏹r基极引线电阻+基区体电bb阻，约几十欧，常忽略不计。

晶体三极管的小信号电路模型简化的低频混合π电路模型cbeT i Ci B r b 'eb ceg m v b 'e i bi c=βi b 略r bb ',r ce有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）晶体三极管的小信号电路模型 小信号电路参数中的β和αβ和α分别表示共E和共B组态交流电流传输系数。

晶体三极管的小信号电路模型混合π型小信号电路模型考虑结电容影响，得到高频混合π型电路模型。

r b 'er cec b 'c c b 'er bb 'b ce g m v b 'eb 'i b i c晶体三极管的小信号电路模型小结：（1）小信号电路模型只能用于分析叠加在Q点上各交流量之间的相互关系，不能用于直流分析。

三极管小信号等效电路三极管是一种常用的电子器件，广泛应用于放大、开关和稳压等电路中。

在进行电路分析和设计时，为了简化复杂的三极管电路，常常使用小信号等效电路模型。

本文将介绍三极管小信号等效电路的原理和应用。

一、三极管小信号等效电路的原理三极管小信号等效电路是通过将三极管的基本特性进行线性化处理，将非线性的三极管电路转化为具有线性特性的等效电路。

这样可以简化电路分析和设计的过程，使得计算更加方便和直观。

在三极管小信号等效电路中，三极管被替换为了一个等效的线性元件，通常为一个电阻。

这个等效电阻叫做三极管的输入电阻和输出电阻，分别用于描述输入信号和输出信号在三极管中的传输特性。

根据三极管的不同工作状态，可以分为共射、共基和共集三种小信号等效电路模型。

1. 共射模型共射模型是最常用的三极管小信号等效电路模型。

在共射模式下，输入信号加在基极上，输出信号从集电极上取出。

共射模型的特点是电压放大倍数较大，输入电阻较高，输出电阻较低。

2. 共基模型共基模型是在共射模型的基础上进行变换得到的。

在共基模式下，输入信号加在发射极上，输出信号从集电极上取出。

共基模型的特点是电流放大倍数较大，输入电阻较低，输出电阻较高。

3. 共集模型共集模型是在共射模型的基础上进行变换得到的。

在共集模式下，输入信号加在基极上，输出信号从发射极上取出。

共集模型的特点是电压放大倍数接近1，输入电阻较低，输出电阻较高。

三、三极管小信号等效电路的应用三极管小信号等效电路在电子电路的分析和设计中起到了重要的作用。

它可以帮助我们简化复杂的三极管电路，从而更好地理解电路的工作原理和性能。

1. 放大电路三极管小信号等效电路常用于放大电路的设计和分析中。

通过计算等效电路的参数，可以确定放大电路的增益、输入和输出电阻等关键指标。

这样可以更好地控制电路的放大倍数和频率响应，提高电路的性能。

2. 开关电路三极管的开关特性使得它在开关电路中有着广泛的应用。

通过对三极管的小信号等效电路进行分析，可以确定开关电路的工作状态和电路的响应时间。