小信号模型与动态性能分析

BJT是一个非线性器件，不能直接采用线性电路的分析方法来分析计算BJT放大电路。但在输入为低频小信号的条件下，可以把BJT在静态工作点附近小范围内的伏安特性曲线近似地用直线代替，这时可以用一个线性化的小信号模型代替BJT，从而将BJT放大电路当作线性电路来分析。将BJT看成一个二端口网络，根据输入、输出端口的电压、电流关系式，求出相应的网络参数，从而得到它的等效模型。

在共射接法的放大电路中，在低频小信号作用下，将晶体管看成一个线性双口网络，如图2.3.14（a）。利用网络的H参数来表示输入端口、输出端口的电压与电流的相互关系，可得出等效电路，称之为共射H参数等效模型。将H参数等效模型简化后，可以得到BJT的低频小信号模型，如图2.3.14（b）所示。

图2.3.14　BJT的二端口网络及低频小信号模型

低频小功率管的rbe在常温下，可用下式估算：

特别需要指出的是：rbe是交流（动态）电阻，只能用来计算BJT放大电路的交流性能指标，不能用来求静态工作点Q的值，但它的大小与静态电流IEQ的大小有关。PNP型与NPN型BJT的小信号模型是相同的。

例2.3.4　设图2.3.15所示电路中BJT的β=40，UBEQ=0.7 V，其他元件参数如图所示。试求该电路的Au、Ri、Ro。若RL开路，则如何变化？

图2.3.15　例2.3.4的电路图

图2.3.16　图2.3.15的小信号等效电路

解：（1）画出图2.3.15所示电路的交流通路，然后用BJT的小信号模型替换三极管，就可以得到低频小信号等效电路，也称为微变等效电路。如图2.3.16所示。

（2）估算rbe：要估算rbe，必须先求静态电流IEQ，即

（3）求电压增益Au：(www.xing528.com)

如图2.3.16所示，可以得

根据电压增益的定义

（4）计算输入电阻Ri：

根据放大电路输入电阻的概念，可求得输入电阻Ri：

（5）计算输出电阻Ro：

在信号源短路（us=0，但保留Rsi）和负载开路（RL=∞）的条件下，在放大电路的输出端加一测试电压ut，相应地产生一测试电流it，画出求图2.3.15所示电路的输出电阻的等效电路，如图2.3.17所示。由该图可见，当令us=0时，ib=0，则受控电流βib=0，于是有：

从而求得输出电阻

图2.3.17　求基本共射极放大电路的输出电阻

（6）RL开路时，，Au的大小增大了，相位不变。