三极管电路分析的复杂性在于三极管的非线性特性,如果能在一定条件下将三极管的特性线性化,即用线性电路描述其非线性特性,建立线性模型,就可应用线性电路的分析方法分析三极管电路。可将三极管视为一个线性的电流控制电流源(CCCS),代换为一个线性双口网络。需要注意的是,等效是对外不对内的,即等效是针对三极管外部的。
1. 共射h参数等效模型
共射放大电路中,在低频小信号作用下,将三极管看成一个线性双口网络,利用网络的h参数来表示输入、输出的电压与电流的相互关系,便可得出等效电路,该电路称为共射 h参数等效模型。这个模型是在小信号变化量作用下的等效电路,所以只能用于放大电路低频动态小信号参数的分析。
如图8 - 27(a)所示为三极管的等效线性双口网络。以Ube为输入,以Uce为输出,则网络外部的端电压和电流关系可由三极管的输入特性和输出特性推出。
图8-27 等效线性双口网络与共射h参数等效模型
(a)等效线性双口网络;(b)共射h参数等效模型
图8 - 27(b)所示为共射h参数等效模型。其中hie为三极管的等效输入电阻;hfe是β;hoe是输出电导,在实际工程中可忽略不计。
2. 共射放大电路动态参数的分析
利用h参数等效模型可以求解放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。其中放大器的电压放大倍数为
源电压的放大倍数为
例8 - 2 图8 - 28所示为一基本共射放大电路,分析其动态参数(其中输入电阻为iR,输出电阻为oR,通常在输出端还会连接负载RL)。
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图8-28 基本共射放大电路
解 利用h参数等效模型画出交流等效电路,如图8 - 29所示。
图8-29 图8-28所示电路的交流等效电路
根据交流等效电路求等效输入、输出电阻:
通常情况下,RB≫hie ,因此,Ri≈hie。
求输入电压Ui和输出电压Uo:
由KCL可知,Ic=hf e Ib,Uo为RC两端的电压,与Ic非关联,因此取负号。
求电压放大倍数A:
求源电压放大倍数SA。
在实际工程中,SR和hie近似相等,因此源电压放大倍数一般为电压放大倍数的一半。
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