§4-4 小信号分析法

• vbe=hieib+hrevce (vi=h11ii+h12vo)
• ic=hfeib+hoevce ( io=h21ii+h22vo )
• 式中hie、hre、hfe、hoe是与h11、h12、h21、h22 相对应的。从方程可以看出：
• hie：是输入电阻； • hre ：是电压比例系数，反应输出电压对输入
re =VT/IE=26mV/IE
b ib +
vbe
rbe
ib
e
N
b
P
rb
re
N
e
c ic +
vce 1/hoe
-
3.4.2 利用H参数小信号模型分析共射基本放大 电路 1.用混合形等效电路分析放大电路性能指标的 内容与步骤
（1）用近似估算法计算静态工作点；
• （2）画出放大电路的交流通路；
• （3）用简化的低频混合 形等效模型代替 BJT，将交流通路改画为微变等效电路；
I E IC I B
40 40μ A 1.6mA
Rb 300kΩ
+
Rs
C1
500Ω
+ vs
-
VCC
Rc
（12V）
4kΩ
+ C2
+
T β =40
RL vo 4.7kΩ
-
VCE VCC IC Rc 12V 1.6mA 4k 5.6V
rbe
rbb
rbe
3.4 小信号模型分析法
建模前提：合适静态工作点小信号（变化范围 小）线性化（用直线代替曲线）。
目的：将BJT内部电压、电流量的微变关系用数学 形式表示，以便用已学的电路理论分析放 大电路的性能指标。

实验报告
一、实验目的
1、使学生掌握交流小信号分析的工作原理；
2、使学生掌握交流小信号分析的参数设置方法；
3、掌握多波形的调用方法。

二、实验内容
1、按电路图1所示的连接，绘制电路。

2、当时，绘制出图1所示电路的电压增益的幅频响应、相频响应，并用特征值提取方法求出和。

3、绘制出图1所示电路的输入电阻和输出电阻。

4、改变双极性晶体管，重复求2、3问题。

5、分析各结果。

6、分析频率为1khz时的等效噪声。

v cc
图1电路图
图2设置参数设置
图3幅频响应和相频响应曲线
图4 B=100幅频响应和相频响应曲线
图5 FH FL
FH=189.03、FL=25.25meg
图6 B=100 FH FL
FH=188.46、FL=25.96meg
图7输入电阻
图8输出电阻
图9 B=100 输入电阻
图10 B=100输出电阻
图11噪声参数设置
图13噪声分析
三、实验总结
通过此次实验，学会了电路的分析。

幅频特性响应，相频特性响应曲线的求取。

中间要求输出输入电阻和输出电阻，我们先找到输入电压，输出电压，在找到了流过的电流。

这样就求出了电阻的曲线。

起始频率和截止频率的设置，起始频率一定不为0。

发现参数的设置很重要。

要细心。

i be
Ro = Rc = 4k & & & & = Vo = Vi ⋅ Vo = Ri ⋅ A & AVS V & & & Vs Vs Vi Ri + Rs
= 863 × ( −115.87 ) 863 + 500 = −73.36
Ri = Rb // rbe ≈ rbe = 863Ω
end
思考与习题
vBE
c iB b
iC
vCE e
BJT双口网络 双口网络
BJT的H参数模型 的 参数模型
3. 模型的简化
• β ib 是受控源 ，且为电流 β = hfe 记 rbe= hie 控制电流源(CCCS)。 控制电流源 。 uT = hre rce= 1/hoe • 电流方向与ib的方向是关联 则BJT的H参数模型为 的。 的 参数模型为 • µT很小，一般为 -3∼10-4 ， 很小，一般为10 • rce很大，约为100kΩ。故一 很大，约为 Ω 般可忽略它们的影响， 般可忽略它们的影响，得到 简化电路
b be be
（公式） 公式）
(2)求输入电阻 (2)求输入电阻
& Ii
& Ib
Rb Ri
I& c & I b Rc
RL V&O
V&i
& Vi Ri = = Rb // rbe & Ii
(3)求输出电阻 (3)求输出电阻
& 令 Vi = 0
所以 Ro = Rc
& Ib = 0
& β ⋅ Ib = 0
建立小信号模型的思路
当放大电路的输入信号电压很小时， 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三 极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替， 极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而 可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性 电路来处理。 电路来处理。

( 2 ) 求出 rbe
rbe = rbb' VT + (1 + β )re = 200 + (1 + 40) × I EQ
+ VBE
-
26 = 200 + × 10 3 = 890Ω 37.7
二、交流分析
1. 画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路，VCC=0） 画出交流通路和小信号等效电路（耦合电容短路， ）
c
（2）输出电阻 ）
vs = 0
ib = 0
Ri
Ro = RC = 4kΩ
e
Ro
（3）电压增益 ）
' − β i b ( RC // R L ) − β R L Av = vo / vi = = = −90 i b rbe rbe
例4.3.2 设图所示电路中 BJT的β = 40，rbb' = 200Ω ,V BEQ = 0.7V . VCC = 12V , Rb = 300kΩ , RC = R L = 4kΩ , 试求该电路的 Av , Ri , Ro 。 开路， 如何变化？ 若RL开路， Av 如何变化？
一、直流分析
VCC Rb RC + Rs
1 . BJT的H参数及小信号模型
作自变量， 以i B , v CE 作自变量， v BE , i C 作因变量
v BE = f 1 ( i B , v CE ) i C = f 2 ( i B , v CE )
iC
iB
+ +
电压、电流的微变关系： 电压、电流的微变关系：
dv BE ∂v BE = ∂i B
放大电路的分析方法
1、画直流通路 、
直流分析 放大 电路 分析 交流分析