4.1 半导体三极管
4.3 放大电路的分析方法
4.4 放大电路静态工作点的稳定问题
4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路
4.2 共射极放大电路的工作原理
4.6 组合放大电路
4.7 放大电路的频率响应
4.1 半导体三极管
4.1.1 BJT的结构简介
4.1.2 放大状态下 BJT的工作原理
4.1.3 BJT的 V－ I特性曲线
4.1.4 BJT的主要参数
4.1.1 BJT的结构简介
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管半导体三极管的结构示意图如图所示。
它有两种类型,NPN
型和 PNP型。
4.1.1 BJT的结构简介
(a) NPN型管结构示意图
(b) PNP型管结构示意图
(c) NPN管的电路符号
(d) PNP管的电路符号集成电路中典型 NPN型 BJT的截面图
4.1.1 BJT的结构简介三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
外部条件,发射结正偏集电结反偏
4.1.2 放大状态下 BJT的工作原理
1,内部载流子的传输过程发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子
（以 NPN为例）
由于三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴 )参与导电，故称为双极型三极管或 BJT (Bipolar Junction
Transistor)。
IC= InC+ ICBO
IE=IB+ IC
放大状态下 BJT中载流子的传输过程
2,电流分配关系发射极注入电流传输到集电极的电流设
E
nC
I
I 即根据传输过程可知 IC= InC+ ICBO
通常 IC >> ICBO
E
C
I
I 则有
为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般
= 0.9?0.99 。
IE=IB+ IC
放大状态下 BJT中载流子的传输过程
1 又设
B
C E OC
I
II 则
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。
一般? >> 1 。
根据 IE=IB+ IC IC= InC+ ICBO
E
nC
I
I
且令
B
C
C E OC I
III 时，当
ICEO= (1+? ) ICBO （穿透电流）
2,电流分配关系
3,三极管的三种组态共集电极接法,集电极作为公共电极，用 CC表示。
共基极接法,基极作为公共电极，用 CB表示；
共发射极接法,发射极作为公共电极，用 CE表示；
BJT的三种组态共基极放大电路
4,放大作用若?vI = 20mV
电压放大倍数
492 0 m VV98.0
I
O
v
v
vA
使?iE = -1 mA，
则?iC =iE = -0.98 mA,?vO = -?iC?RL = 0.98 V，
当? = 0.98 时，
综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。
实现这一传输过程的两个条件是：
（ 1） 内部条件,发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。
（ 2） 外部条件,发射结正向偏置，集电结反向偏置。
4.1.3 BJT的 V-I 特性曲线
iB=f(vBE)? vCE=const
(2) 当 vCE≥1V时,vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的 vBE下 IB减小，特性曲线右移。
(1) 当 vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。
1,输入特性曲线 （以共射极放大电路为例）
共射极连接饱和区,iC明显受 vCE控制的区域，
该区域内，一般 vCE＜ 0.7V (硅管 )。
此时,发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小 。
iC=f(vCE)? iB=const
2,输出特性曲线输出特性曲线的三个区域,
截止区,iC接近零的区域，相当 iB=0
的曲线的下方。此时,vBE小于死区电压。
放大区,iC平行于 vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。
4.1.3 BJT的 V-I 特性曲线
(1) 共发射极直流电流放大系数
=（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB? vCE=const
1,电流放大系数
4.1.4 BJT的主要参数
与 iC的关系曲线
(2) 共发射极交流电流放大系数?
=?IC/?IB?vCE=const
1,电流放大系数
(3) 共基极直流电流放大系数
=（ IC－ ICBO） /IE≈IC/IE?
(4) 共基极交流电流放大系数 α
α =?IC/?IE?vCB=const
当 ICBO和 ICEO很小时,≈?,≈?，可以不加区分。
4.1.4 BJT的主要参数
2,极间反向电流
(1) 集电极基极间反向饱和电流 ICBO
发射极开 路时，集电结的反向饱和电流。
4.1.4 BJT的主要参数
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEO
ICEO=（ 1+ ） ICBO?
4.1.4 BJT的主要参数
2,极间反向电流
(1) 集电极最大允许电流 ICM
(2) 集电极最大允许功率损耗 PCM
PCM= ICVCE
3,极限参数
4.1.4 BJT的主要参数
3,极限参数
4.1.4 BJT的主要参数
(3) 反向击穿电压
V(BR)CBO—— 发射极开路时的集电结反 向击穿电压。
V(BR) EBO—— 集电极开路时发射结的反向击穿电压。
V(BR)CEO—— 基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。
几个击穿电压有如下关系
V(BR)CBO＞ V(BR)CEO＞ V(BR) EBO
4.1.5 温度对 BJT参数及特性的影响
(1) 温度对 ICBO的影响温度每升高 10℃,ICBO约增加一倍。
(2) 温度对?的影响温度每升高 1℃,?值约增大 0.5%~1%。
(3) 温度对反向击穿电压 V(BR)CBO,V(BR)CEO的影响温度升高时,V(BR)CBO和 V(BR)CEO都会有所提高。
2,温度对 BJT特性曲线的影响
1,温度对 BJT参数的影响
end
4.2 共射极放大电路的工作原理
4.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
1,静态 (直流工作状态 )
输入信号 vi＝ 0时，
放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。
直流通路
b
B E QBB
BQ R
VVI
BQC E OBQCQ βIIβII
VCEQ=VCC－ ICQRc
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
2,动态输入正弦信号 vs后，电路将处在动态工作情况。此时，
BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。
交流通路
4.3 放大电路的分析方法
4.3.1 图解分析法
4.3.2 小信号模型分析法
1,静态工作点的图解分析
2,动态工作情况的图解分析
3,非线性失真的图解分析
4,图解分析法的适用范围
1,BJT的 H参数及小信号模型
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
3,小信号模型分析法的适用范围
4.3.1 图解分析法
1,静态工作点的图解分析采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
4.3.1 图解分析法
1,静态工作点的图解分析
列输入回路方程
列输出回路方程（直流负载线）
VCE=VCC－ iCRc
首先，画出直流通路直流通路
bBBBBE RiVv
在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ iCRc，与 IBQ曲线的交点即为 Q点，从而得到 VCEQ 和 ICQ。
在输入特性曲线上，作出直线,两线的交点即是 Q点，得到 IBQ。
bBBBBE RiVv
根据 vs的波形，在 BJT的输入特性曲线图上画出 vBE,iB 的波形
2,动态工作情况的图解分析
ωts i nsms V?v
bBsBBBE RiV vv
根据 iB的变化范围在输出特性曲线图上画出 iC和 vCE 的波形
2,动态工作情况的图解分析
cCCCCE RiVv
2,动态工作情况的图解分析
共射极放大电路中的电压、
电流波形
3,静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形饱和失真的波形
3,静态工作点对波形失真的影响
4,图解分析法的适用范围幅度较大而工作频率不太高的情况优点：
直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。
缺点：
不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。
4.3.2 小信号模型分析法
1,BJT的 H参数及小信号模型建立小信号模型的意义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，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，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。
由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的引出
),( CEB1BE vv if?
在小信号情况下，对上两式取全微分得
CE
CE
BE
B
B
BE
BE ddd BCE vv
vvv?
IV ii
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
对于 BJT双口网络，已知输入输出特性曲线如下：
iB=f(vBE)?vCE=const
iC=f(vCE)?iB=const
可以写成,),(
CEB2C vifi?
CE
CE
C
B
B
C
C ddd BCE vv
IV
ii
i
ii
BJT双口网络
CE
B
BE
ie Vih?
v 输出端交流短路时的输入电阻；
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；
输入端交流开路时的反向电压传输比；
输入端交流开路时的输出电导。
其中：
四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（ H参数）。
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
CE
B
C
fe Vi
ih
B
CE
BE
re Ih v
v
B
CE
C
oe I
ih
v?
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的引出
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数小信号模型根据可得小信号模型
BJT的 H参数模型
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT双口网络
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数小信号模型
H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。
H参数与工作点有关，在放大区基本不变。
H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
受控 电流源 hfeib,反映了 BJT的基极电流对集电极电流的控制作用。电流源的流向由 ib的流向决定。
hrevce是一个受控电压源。反映了 BJT输出回路电压对输入回路的影响。
1,BJT的 H参数及小信号模型
模型的简化
hre和 hoe都很小，常忽略它们的影响。
BJT在共射连接时，其 H
参数的数量级一般为
S1010 10~1010 52 433
oefe
reie
e hh
hhh
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的确定
一般用测试仪测出；
rbe 与 Q点有关，可用图示仪测出。
rbe= rbb’ + (1+? ) re
其中对于低频小功率管 rbb’≈200?
则
)mA(
)mV(26)1(2 0 0
EQ
be Ir
)mA(
)mV(26
)mA(
)mV(
EQEQ
e II
Vr T而 (T=300K)
一般也用公式估算 rbe （忽略 r’e ）
4.3.2 小信号模型分析法
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 1）利用直流通路求 Q点共射极放大电路
b
BEBB
B R
VVI
一般硅管 VBE=0.7V，锗管 VBE=0.2V,?已知 。
BC IβI
LC
c
CECC
CE )( RIR
VVV
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 2）画小信号等效电路
H参数小信号等效电路
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 3）求放大电路动态指标根据
)( bebbi rRiv
bc iβi
)//( Lcco RRiv
则电压增益为
)(
)//(
)(
)//(
)(
)//(
beb
Lc
bebb
Lcb
bebb
Lcc
i
o
rR
RRβ
rRi
RRiβ
rRi
RRi
A
v
v
v
（可作为公式）
电压增益
H参数小信号等效电路
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 3）求放大电路动态指标输入电阻输出电阻令 0i?v 0b?i 0biβ
Ro = Rc 所以
beb
b
bebb
b
i
i
i
i
rR
i
rRi
ii
R
)(
vv
Ls R,0t
t
o
v
v
iR
3,小信号模型分析法的适用范围放大电路的输入信号幅度较小,BJT工作在其 V－ T特性曲线的线性范围（即放大区）内。 H参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。
优点,
分析放大电路的动态性能指标 (Av,Ri和 Ro等 )非常方便，
且适用于频率较高时的分析。
4.3.2 小信号模型分析法缺点,
在 BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及 BJT的 H参数均是针对变化量 (交流量 )而言的，不能用来分析计算静态工作点。
共射极放大电路放大电路如图所示。已知 BJT的?=80，
Rb=300k?,Rc=2k?,VCC= +12V，求：
（ 1）放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？
（ 2）当 Rb=100k?时，放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？（忽略 BJT的饱和压降）
解,（ 1） μA40
3 0 0 k
2V1
b
BECCBQ R VVI
（ 2）当 Rb=100k?时，
3,2 m AμA4080BQCQ II? 5,6 V3,2 m A2k-V12CQcCCC E Q IRVV
静态工作点为 Q（ 40?A,3.2mA,5.6V）,BJT工作在放大区。
其最小值也只能为 0，即 IC的最大电流为：
μA1 2 01 0 0 k2V1
b
CCBQ RVI mA6.9μA1 2 080BQCQ II?
V2.79,6 m A2k-V12CQcCCC E Q IRVV
mA62k 2V1
c
C E SCCCM R VVI
CMBQ II由于,所以 BJT工作在饱和区。
VCE不可能为负值，
此时,Q（ 120uA,6mA,0V），
例题
end
4.4 放大电路静态工作点的稳定问题
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1,基极分压式射极偏置电路
2,含有双电源的射极偏置电路
3,含有恒流源的射极偏置电路
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.1.6节讨论过，温度上升时,BJT的反向电流 ICBO、
ICEO及电流放大系数?或?都会增大，而发射结正向压降 VBE
会减小。这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流 ICQ随温度升高而增加 （ ICQ=? IBQ+ ICEO）,从而使 Q点随温度变化。
要想使 ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流 IBQ。
4.4.2 射极偏置电路
（ 1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使
IC维持恒定。
如果温度变化时,b点电位能基本不变,则可实现静态工作点的稳定。
T?
稳定原理：
ICIEVE?,VB不变?VBE IB?
IC? （反馈控制）
1,基极分压式射极偏置电路
(a) 原理电路 (b) 直流通路
b点电位基本不变的条件,
I1 >>IBQ,
CC
b2b1
b2
BQ VRR
RV?
此时，
VBQ与温度无关
VBQ >>VBEQ
Re取值越大，反馈控制作用越强一般取 I1 =(5~10)IBQ,VBQ =3~5V
1,基极分压式射极偏置电路
（ 1）稳定工作点原理
1,基极分压式射极偏置电路
（ 2）放大电路指标分析
① 静态工作点
CC
b2b1
b2
BQ VRR
RV?
e
BEQBQ
EQCQ R
VVII
)( ecCQCCeEQcCQCCC E Q RRIVRIRIVV
β
II CQ
BQ?
② 电压增益
<A>画小信号等效电路
（ 2）放大电路指标分析
② 电压增益输出回路,)//(
Lcbo RRiβv
输入回路：
ebbebeebebi )1( RβiriRiriv
电压增益：
ebe
Lc
ebeb
Lcb
i
o
)1(
)//(
])1([
)//(
Rβr
RRβ
Rβri
RRiβA
v
v
v
<A>画小信号等效电路
<B>确定模型参数
已知，求 rbe
)mA(
)mV(26)1(2 0 0
EQ
be Ir
<C>增益
（ 2）放大电路指标分析
（可作为公式用）
③ 输入电阻则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻
（ 2）放大电路指标分析
])1([ ebebi Rβriv
b2
i
b1
i
e
i
)1(
RRRr
iii
vvv
be
bi bR
b2b1e
i
i
i 11
)1(
1
1
RRRβr
i
R
be
v
])1([|||| ebeb2b1 RβrRR
④ 输出电阻输出电阻
oco // RRR
求输出电阻的等效电路
网络内独立源置零
负载开路
输出端口加测试电压
0)()( ecbsbeb RiiRri
0)()( ebccebct Riiriβiv
其中
b2b1ss //// RRRR
则
)1(
esbe
e
ce
c
t
o RRr
Rβr
iR
v
当
co RR
时，
co RR?
一般
cceo RrR
（ ）
（ 2）放大电路指标分析
2,含有双电源的射极偏置电路
（ 1） 阻容耦合静态工作点
00 EEEe2e1BEBb )()( VIRRVIR
EC II?
)()( e1e1EcCEECCCE RRIRIVVV
C
B
II?
BE 1 II )(
4.3 放大电路的分析方法
4.4 放大电路静态工作点的稳定问题
4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路
4.2 共射极放大电路的工作原理
4.6 组合放大电路
4.7 放大电路的频率响应
4.1 半导体三极管
4.1.1 BJT的结构简介
4.1.2 放大状态下 BJT的工作原理
4.1.3 BJT的 V－ I特性曲线
4.1.4 BJT的主要参数
4.1.1 BJT的结构简介
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管半导体三极管的结构示意图如图所示。
它有两种类型,NPN
型和 PNP型。
4.1.1 BJT的结构简介
(a) NPN型管结构示意图
(b) PNP型管结构示意图
(c) NPN管的电路符号
(d) PNP管的电路符号集成电路中典型 NPN型 BJT的截面图
4.1.1 BJT的结构简介三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
外部条件,发射结正偏集电结反偏
4.1.2 放大状态下 BJT的工作原理
1,内部载流子的传输过程发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子
（以 NPN为例）
由于三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴 )参与导电，故称为双极型三极管或 BJT (Bipolar Junction
Transistor)。
IC= InC+ ICBO
IE=IB+ IC
放大状态下 BJT中载流子的传输过程
2,电流分配关系发射极注入电流传输到集电极的电流设
E
nC
I
I 即根据传输过程可知 IC= InC+ ICBO
通常 IC >> ICBO
E
C
I
I 则有
为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般
= 0.9?0.99 。
IE=IB+ IC
放大状态下 BJT中载流子的传输过程
1 又设
B
C E OC
I
II 则
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。
一般? >> 1 。
根据 IE=IB+ IC IC= InC+ ICBO
E
nC
I
I
且令
B
C
C E OC I
III 时，当
ICEO= (1+? ) ICBO （穿透电流）
2,电流分配关系
3,三极管的三种组态共集电极接法,集电极作为公共电极，用 CC表示。
共基极接法,基极作为公共电极，用 CB表示；
共发射极接法,发射极作为公共电极，用 CE表示；
BJT的三种组态共基极放大电路
4,放大作用若?vI = 20mV
电压放大倍数
492 0 m VV98.0
I
O
v
v
vA
使?iE = -1 mA，
则?iC =iE = -0.98 mA,?vO = -?iC?RL = 0.98 V，
当? = 0.98 时，
综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。
实现这一传输过程的两个条件是：
（ 1） 内部条件,发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。
（ 2） 外部条件,发射结正向偏置，集电结反向偏置。
4.1.3 BJT的 V-I 特性曲线
iB=f(vBE)? vCE=const
(2) 当 vCE≥1V时,vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的 vBE下 IB减小，特性曲线右移。
(1) 当 vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。
1,输入特性曲线 （以共射极放大电路为例）
共射极连接饱和区,iC明显受 vCE控制的区域，
该区域内，一般 vCE＜ 0.7V (硅管 )。
此时,发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小 。
iC=f(vCE)? iB=const
2,输出特性曲线输出特性曲线的三个区域,
截止区,iC接近零的区域，相当 iB=0
的曲线的下方。此时,vBE小于死区电压。
放大区,iC平行于 vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。
4.1.3 BJT的 V-I 特性曲线
(1) 共发射极直流电流放大系数
=（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB? vCE=const
1,电流放大系数
4.1.4 BJT的主要参数
与 iC的关系曲线
(2) 共发射极交流电流放大系数?
=?IC/?IB?vCE=const
1,电流放大系数
(3) 共基极直流电流放大系数
=（ IC－ ICBO） /IE≈IC/IE?
(4) 共基极交流电流放大系数 α
α =?IC/?IE?vCB=const
当 ICBO和 ICEO很小时,≈?,≈?，可以不加区分。
4.1.4 BJT的主要参数
2,极间反向电流
(1) 集电极基极间反向饱和电流 ICBO
发射极开 路时，集电结的反向饱和电流。
4.1.4 BJT的主要参数
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEO
ICEO=（ 1+ ） ICBO?
4.1.4 BJT的主要参数
2,极间反向电流
(1) 集电极最大允许电流 ICM
(2) 集电极最大允许功率损耗 PCM
PCM= ICVCE
3,极限参数
4.1.4 BJT的主要参数
3,极限参数
4.1.4 BJT的主要参数
(3) 反向击穿电压
V(BR)CBO—— 发射极开路时的集电结反 向击穿电压。
V(BR) EBO—— 集电极开路时发射结的反向击穿电压。
V(BR)CEO—— 基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。
几个击穿电压有如下关系
V(BR)CBO＞ V(BR)CEO＞ V(BR) EBO
4.1.5 温度对 BJT参数及特性的影响
(1) 温度对 ICBO的影响温度每升高 10℃,ICBO约增加一倍。
(2) 温度对?的影响温度每升高 1℃,?值约增大 0.5%~1%。
(3) 温度对反向击穿电压 V(BR)CBO,V(BR)CEO的影响温度升高时,V(BR)CBO和 V(BR)CEO都会有所提高。
2,温度对 BJT特性曲线的影响
1,温度对 BJT参数的影响
end
4.2 共射极放大电路的工作原理
4.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
1,静态 (直流工作状态 )
输入信号 vi＝ 0时，
放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。
直流通路
b
B E QBB
BQ R
VVI
BQC E OBQCQ βIIβII
VCEQ=VCC－ ICQRc
4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
2,动态输入正弦信号 vs后，电路将处在动态工作情况。此时，
BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。
交流通路
4.3 放大电路的分析方法
4.3.1 图解分析法
4.3.2 小信号模型分析法
1,静态工作点的图解分析
2,动态工作情况的图解分析
3,非线性失真的图解分析
4,图解分析法的适用范围
1,BJT的 H参数及小信号模型
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
3,小信号模型分析法的适用范围
4.3.1 图解分析法
1,静态工作点的图解分析采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
4.3.1 图解分析法
1,静态工作点的图解分析
列输入回路方程
列输出回路方程（直流负载线）
VCE=VCC－ iCRc
首先，画出直流通路直流通路
bBBBBE RiVv
在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCC－ iCRc，与 IBQ曲线的交点即为 Q点，从而得到 VCEQ 和 ICQ。
在输入特性曲线上，作出直线,两线的交点即是 Q点，得到 IBQ。
bBBBBE RiVv
根据 vs的波形，在 BJT的输入特性曲线图上画出 vBE,iB 的波形
2,动态工作情况的图解分析
ωts i nsms V?v
bBsBBBE RiV vv
根据 iB的变化范围在输出特性曲线图上画出 iC和 vCE 的波形
2,动态工作情况的图解分析
cCCCCE RiVv
2,动态工作情况的图解分析
共射极放大电路中的电压、
电流波形
3,静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形饱和失真的波形
3,静态工作点对波形失真的影响
4,图解分析法的适用范围幅度较大而工作频率不太高的情况优点：
直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。
缺点：
不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。
4.3.2 小信号模型分析法
1,BJT的 H参数及小信号模型建立小信号模型的意义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，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，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。
由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的引出
),( CEB1BE vv if?
在小信号情况下，对上两式取全微分得
CE
CE
BE
B
B
BE
BE ddd BCE vv
vvv?
IV ii
用小信号交流分量表示 vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
对于 BJT双口网络，已知输入输出特性曲线如下：
iB=f(vBE)?vCE=const
iC=f(vCE)?iB=const
可以写成,),(
CEB2C vifi?
CE
CE
C
B
B
C
C ddd BCE vv
IV
ii
i
ii
BJT双口网络
CE
B
BE
ie Vih?
v 输出端交流短路时的输入电阻；
输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；
输入端交流开路时的反向电压传输比；
输入端交流开路时的输出电导。
其中：
四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（ H参数）。
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
CE
B
C
fe Vi
ih
B
CE
BE
re Ih v
v
B
CE
C
oe I
ih
v?
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的引出
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数小信号模型根据可得小信号模型
BJT的 H参数模型
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
BJT双口网络
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数小信号模型
H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。
H参数与工作点有关，在放大区基本不变。
H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
受控 电流源 hfeib,反映了 BJT的基极电流对集电极电流的控制作用。电流源的流向由 ib的流向决定。
hrevce是一个受控电压源。反映了 BJT输出回路电压对输入回路的影响。
1,BJT的 H参数及小信号模型
模型的简化
hre和 hoe都很小，常忽略它们的影响。
BJT在共射连接时，其 H
参数的数量级一般为
S1010 10~1010 52 433
oefe
reie
e hh
hhh
1,BJT的 H参数及小信号模型
H参数的确定
一般用测试仪测出；
rbe 与 Q点有关，可用图示仪测出。
rbe= rbb’ + (1+? ) re
其中对于低频小功率管 rbb’≈200?
则
)mA(
)mV(26)1(2 0 0
EQ
be Ir
)mA(
)mV(26
)mA(
)mV(
EQEQ
e II
Vr T而 (T=300K)
一般也用公式估算 rbe （忽略 r’e ）
4.3.2 小信号模型分析法
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 1）利用直流通路求 Q点共射极放大电路
b
BEBB
B R
VVI
一般硅管 VBE=0.7V，锗管 VBE=0.2V,?已知 。
BC IβI
LC
c
CECC
CE )( RIR
VVV
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 2）画小信号等效电路
H参数小信号等效电路
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 3）求放大电路动态指标根据
)( bebbi rRiv
bc iβi
)//( Lcco RRiv
则电压增益为
)(
)//(
)(
)//(
)(
)//(
beb
Lc
bebb
Lcb
bebb
Lcc
i
o
rR
RRβ
rRi
RRiβ
rRi
RRi
A
v
v
v
（可作为公式）
电压增益
H参数小信号等效电路
2,用 H参数小信号模型分析基本共射极放大电路
（ 3）求放大电路动态指标输入电阻输出电阻令 0i?v 0b?i 0biβ
Ro = Rc 所以
beb
b
bebb
b
i
i
i
i
rR
i
rRi
ii
R
)(
vv
Ls R,0t
t
o
v
v
iR
3,小信号模型分析法的适用范围放大电路的输入信号幅度较小,BJT工作在其 V－ T特性曲线的线性范围（即放大区）内。 H参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。
优点,
分析放大电路的动态性能指标 (Av,Ri和 Ro等 )非常方便，
且适用于频率较高时的分析。
4.3.2 小信号模型分析法缺点,
在 BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及 BJT的 H参数均是针对变化量 (交流量 )而言的，不能用来分析计算静态工作点。
共射极放大电路放大电路如图所示。已知 BJT的?=80，
Rb=300k?,Rc=2k?,VCC= +12V，求：
（ 1）放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？
（ 2）当 Rb=100k?时，放大电路的 Q点。此时 BJT工作在哪个区域？（忽略 BJT的饱和压降）
解,（ 1） μA40
3 0 0 k
2V1
b
BECCBQ R VVI
（ 2）当 Rb=100k?时，
3,2 m AμA4080BQCQ II? 5,6 V3,2 m A2k-V12CQcCCC E Q IRVV
静态工作点为 Q（ 40?A,3.2mA,5.6V）,BJT工作在放大区。
其最小值也只能为 0，即 IC的最大电流为：
μA1 2 01 0 0 k2V1
b
CCBQ RVI mA6.9μA1 2 080BQCQ II?
V2.79,6 m A2k-V12CQcCCC E Q IRVV
mA62k 2V1
c
C E SCCCM R VVI
CMBQ II由于,所以 BJT工作在饱和区。
VCE不可能为负值，
此时,Q（ 120uA,6mA,0V），
例题
end
4.4 放大电路静态工作点的稳定问题
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.4.2 射极偏置电路
1,基极分压式射极偏置电路
2,含有双电源的射极偏置电路
3,含有恒流源的射极偏置电路
4.4.1 温度对静态工作点的影响
4.1.6节讨论过，温度上升时,BJT的反向电流 ICBO、
ICEO及电流放大系数?或?都会增大，而发射结正向压降 VBE
会减小。这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流 ICQ随温度升高而增加 （ ICQ=? IBQ+ ICEO）,从而使 Q点随温度变化。
要想使 ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流 IBQ。
4.4.2 射极偏置电路
（ 1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使
IC维持恒定。
如果温度变化时,b点电位能基本不变,则可实现静态工作点的稳定。
T?
稳定原理：
ICIEVE?,VB不变?VBE IB?
IC? （反馈控制）
1,基极分压式射极偏置电路
(a) 原理电路 (b) 直流通路
b点电位基本不变的条件,
I1 >>IBQ,
CC
b2b1
b2
BQ VRR
RV?
此时，
VBQ与温度无关
VBQ >>VBEQ
Re取值越大，反馈控制作用越强一般取 I1 =(5~10)IBQ,VBQ =3~5V
1,基极分压式射极偏置电路
（ 1）稳定工作点原理
1,基极分压式射极偏置电路
（ 2）放大电路指标分析
① 静态工作点
CC
b2b1
b2
BQ VRR
RV?
e
BEQBQ
EQCQ R
VVII
)( ecCQCCeEQcCQCCC E Q RRIVRIRIVV
β
II CQ
BQ?
② 电压增益
<A>画小信号等效电路
（ 2）放大电路指标分析
② 电压增益输出回路,)//(
Lcbo RRiβv
输入回路：
ebbebeebebi )1( RβiriRiriv
电压增益：
ebe
Lc
ebeb
Lcb
i
o
)1(
)//(
])1([
)//(
Rβr
RRβ
Rβri
RRiβA
v
v
v
<A>画小信号等效电路
<B>确定模型参数
已知，求 rbe
)mA(
)mV(26)1(2 0 0
EQ
be Ir
<C>增益
（ 2）放大电路指标分析
（可作为公式用）
③ 输入电阻则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻
（ 2）放大电路指标分析
])1([ ebebi Rβriv
b2
i
b1
i
e
i
)1(
RRRr
iii
vvv
be
bi bR
b2b1e
i
i
i 11
)1(
1
1
RRRβr
i
R
be
v
])1([|||| ebeb2b1 RβrRR
④ 输出电阻输出电阻
oco // RRR
求输出电阻的等效电路
网络内独立源置零
负载开路
输出端口加测试电压
0)()( ecbsbeb RiiRri
0)()( ebccebct Riiriβiv
其中
b2b1ss //// RRRR
则
)1(
esbe
e
ce
c
t
o RRr
Rβr
iR
v
当
co RR
时，
co RR?
一般
cceo RrR
（ ）
（ 2）放大电路指标分析
2,含有双电源的射极偏置电路
（ 1） 阻容耦合静态工作点
00 EEEe2e1BEBb )()( VIRRVIR
EC II?
)()( e1e1EcCEECCCE RRIRIVVV
C
B
II?
BE 1 II )(
