晶体管的高频等效电路

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1、封面晶体管的高频等效电路广州·白云山·红叶返回引言从晶体管的物理结构出发，考虑发射结和集电结电容的影响，就可以得到在高频信号作用下的物理模型，称为混合模型。由于晶体管的混合模型与第二章介绍的h参数模型在低频信号作用下具有一致性，因此，可用h参数来计算混合模型中的某些参数，并用于高频信号作用下的电路分析。前言本页完返回一、晶体管完整的混合模型晶体管结构示意图晶体管结构示意图晶体管的高频等效模型继续本页完一、晶体管完整的混合模型rbb'rb’e’Cb’e’cebb'rc为集电区体电阻，数值很小可忽略。集电结电容,数值很小。(C)Cb’c’rb’c

2、’为集电结电阻。rbb’为基区体电阻。rb’e’为发射结电阻。re为发射区体电阻，数值很小可忽略。发射结电容,数值很小。(C)NNPrb’c’一、晶体管完整的混合模型晶体管的h参数等效电路晶体管的高频等效模型继续本页完为了研究晶体管的电容效应对频率的影响。先画出晶体管h参数等效电路.rbb'rb’e’cebb'(C)(C)NNPrb’c’rbb’和rb’e’的串联值就是h参数等效电路中的晶体管输入电阻rbe。晶体管结构示意图借鉴h参数绘出等效电路考虑到集电结电阻rb’c’横跨cb’间，亦把此电阻画在图上。rb’c’b'c+---++rbb'rb’e

3、’rceUbe·Ub’e·Uce·Ib·Ib’·eIc·Ib’·b因为有rb’c’的分流作用，此时受控电流源不受Ib控制而受Ib’控制，分析起来不大方便，所以也改写为受Ub’e’控制，成为压控电流源，控制能力也由改为跨导gm。一、晶体管完整的混合模型考虑跨导的h参数等效电路晶体管的高频等效模型继续本页完为了研究晶体管的电容效应对频率的影响。先画出晶体管h参数等效电路.rbb'rb’e’cebb'(C)(C)NNPrb’c’晶体管结构示意图借鉴h参数绘出等效电路考虑到集电结电阻rb’c’横跨cb’间，亦把此电阻画在图上。因为有rb’c’的分流作用，

4、此时受控电流源不受Ib控制而受Ib’控制，分析起来不大方便，所以也改写为受Ub’e’控制，成为压控电流源，控制能力也由改为跨导gm。b'c+---++rbb'rb’e’rceUbe·Ub’e·Uce·Ib·eIc·brb’c’gmUb’e·考虑极间电容后的混合模型C横跨在集电结电阻rb’c’两端。晶体管的高频等效模型继续本页完rbb'rb’e’cebb'(C)NNPrb’c’这个电路就是晶体管混合模型。晶体管结构示意图借鉴h参数绘出等效电路b'c+---++rbb'rb’e’rceUbe·Ub’e·Uce·Ib·eIc·b因为有rb’c’的分流作

5、用，此时受控电流源不受Ib控制而受Ib’控制，分析起来不大方便，所以也改写为受Ub’e’控制，成为压控电流源，控制能力也由改为跨导gm。gmUb’e·CC横跨在发射结电阻rb’e’两端。(C)rb’c’C一、晶体管完整的混合模型二、晶体管简化的混合模型晶体管的高频等效模型继续本页完b'c+---++rbb'rb’e’rceUbe·Ub’e·Uce·Ib·e·b由h参数等效电路知，rce非常大，对Ic的分流作用很小，可忽略。gmUb’e·Crb’c’C一、晶体管完整的混合模型二、晶体管简化的混合模型晶体管完整的混合模型Icrb’c’是

6、集电结反偏时的电阻，其阻抗远大于C的容抗，亦可看成开路忽略其作用。b'+---++rbb'rb’e’Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CCIccIC·简化后晶体管的混合模型用密勒转换把C拆分为C’和C’’晶体管的高频等效模型继续本页完本等效电路由于C横跨在输入和输出之间，令输入与输出相互牵连，使得对电路的分析变得十分复杂，应想法把晶体管的输入和输出回路相互独立，以便分析。一、晶体管完整的混合模型二、晶体管简化的混合模型采用密勒转换把C拆分为两个电容C’和C’’，分别与输入和输出回路并接。(推导过程亦可参考教科书P

7、214。)b'+---++rbb'rb’e’Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CCIccIC·简化后晶体管的混合模型C’b'+---++rbb'rb’e’Ube·Ub’e·Uce·Ib··bgmUb’e·CIccC’’C’和C’’与C的关系晶体管的高频等效模型继续本等效电路由于C横跨在输入和输出之间，令输入与输出相互牵连，使得对电路的分析变得十分复杂，应想法把晶体管的输入和输出回路相互独立，以便分析。一、晶体管完整的混合模型二、晶体管简化的混合模型b'+---++rbb'rb’e’Ube·Ub’e·Uce·Ib··

8、bgmUb’e·CCIccIC·简化后晶体管的混合模型C