STLQ50C33RBJT是一個有源雙口網(wǎng)絡,它可以采用H參數(shù),也可以用Z參數(shù)或Y參

數(shù)來進行分析。Z參數(shù)在BJT電路中使用最早,在早期的文獻手冊中應用較廣,缺點是測量不易準確,因為BJT的輸出阻抗高,不易實現(xiàn)輸出端開路的條件。Y參數(shù)在高頻運用時物理意義比較明顯,缺點同樣是測量不易準確,因BJT的輸人阻抗低,不易實現(xiàn)輸入端短路的條件。H①參數(shù)是一種混合參數(shù),它的物理意義明確,測量的條件容易實現(xiàn),加上它在低頻范圍內(nèi)為實數(shù),所以在電路分析和設計使用上都比較方便。下面來討論H參數(shù)。

BJT的H參數(shù)的引出,BJT的三個電極在電路中可連接成一個雙口網(wǎng)絡。以共射極連接為例,在圖4.3,11a所示的雙口網(wǎng)絡中,分別用vuE、Jc和vcE、ic表示輸人端口和輸出端口的電壓及電流。若以ib、vcE作自變量,vuE、jc作因變量,由BJT的輸人、輸出特性曲線可寫出以下兩個方程式:

ubE=f1(ib,vcE)            (4.3.1)

ic=f2(ib,vcE)           (4.3.2)

BJT的雙口網(wǎng)絡及H參數(shù)小信號模型,(a)BJT在共射極連接時的雙口網(wǎng)絡 (b)H參數(shù)小信號模型

式中ib、ic、vbE、vcE均為總瞬時值,而小信號模型是指BJT在交流低頻小信號工作狀態(tài)下的模型,這時要考慮的是電壓、電流間的微變關系。為此,要對上兩式取全微分,即

dube=ube|djb+ube|dvcE  (4.3.3)

dic=ic/ib|ycEQ  dib+ic/uce|ibq duce     (4.3.4)

式中,dpbE表示vbE中的變化量,如輸人為正弦波信號,則dvbE即可用obe表示。

同理,ducE、dib、djc可分別用rcc、ib、je表示。這樣,可將式(4.3,3)及式H系Hvbrid的字頭。

放大電路的分析方法,小信號作用下b-e極間的動態(tài)電阻,單位為歐,也常用rbe表示。

hfe=ic/ib|vceq是BJT輸出端交流短路時的正向電流傳輸比,或電流放大系數(shù)(無量綱),即b.

hre=ube/uce|是BJT輸入端交流開路(即fb=0,ib=ibQ)時的反向電壓傳輸比(無量綱)。

hoe=ic/uce|ibQ是BJT輸人端交流開路時的輸出電導,單位為西(S),也可用1/rce②表示。

由于這四個H參數(shù)的量綱各不相同,故又稱為混合參數(shù)。

BJT的H參數(shù)小信號模型,式(4.3,5)表明,在BJT的輸入回路中,輸入電壓vbe等于兩個電壓相加,其中一個是Ⅱb,表示輸人電流jb在he上的電壓降;另一個是△ue,表示輸出電壓oce對輸人回路的反作用,用一個受控電壓源來表示。式(4.3,6)表明,在輸出回路中,輸出電流jc由兩個并聯(lián)支路的電流相加組成,一個是受基極

電流jb控制的無fe莎b,用受控電流源表示;另一個是由于輸出電壓ue加在輸出

電阻1/fe上引起的電流氣cvce。根據(jù)式(4.3.5)和式(4,3,6),可以畫出BJT在共射極連接時的H參數(shù)小信號模型,如圖4.3.11b所示。

特別需要著重說明的是:小信號模型中的電流源凡止是受控制的,當它代表BJT的基流向決定,如圖4.3.11b所示。同理,氣oce也是受控電源(控電壓源)。另外,

小信號模型壓、流曰E因此,不能用小信號模型來求靜態(tài)工作點o。但H參數(shù)的數(shù)值大小與o點的位置有關。

H參數(shù)中的第――個下標的意思是:i―輸人,r一反向傳輸,f一正向傳輸,o一輸出。第工個下標e表示共射極接法。

rce是小信號作用下,c-e極間的動態(tài)電阻,稱為共射極連接時BJT的輸出電阻。

雙極結型三極管及.放大宅路基礎ib=0時,電流源氣fl)就不存在了,極電流對集

小信號模型的簡化,BJT在共射極連接時,其H參數(shù)的數(shù)量級一般為 e=icare1,其中ure和嘛都很小,其原因是由于基區(qū)寬度調(diào)制效應的存在,電壓vcE增加時,會引起ouE增加(輸人特性曲線右移)和jc增加(輸出特性曲線上翹),氣和ue分別體現(xiàn)了oct對r:E和fc的影響程度。BJT工作在放大區(qū)時,上述影響均很小(輸人特性曲線幾乎重合,而輸出特性曲線微微上翹)。所以,在BJT的小信號模型中常把氣和凡。e忽略掉,這在計算時產(chǎn)生的誤差是很小的。于是,可得到BJT的簡化小信號模型,如圖4,3.12所示。

應當注意,如果不滿足rce>>Rc或rce>>RL的條件,則分析電路時應考慮rce的影響.

H參數(shù)值的確定,應用BJT的H參數(shù)小信號模型替代放大電路中的BJT,對電路進行交流分析時,必須首先求出BJT在靜態(tài)△作點處的H參數(shù)值。H參數(shù)值可以從特性曲線上求得,也可用H參數(shù)測試儀或晶體管特性圖示儀測得。此外,rbe(即

氣)可由下面的表達式求得:

rbe=rbb+(1+u)(rc+ru)           (4・3・7a)

BJT的簡化小信號模型, BJT內(nèi)部交流(動態(tài))電阻示意圖式中,rbh為BJT基區(qū)的體電阻,如圖4.3.13所示,ru是發(fā)射區(qū)的體電阻。rbb和ru僅與摻雜濃度及制造工藝有關,基區(qū)雜質(zhì)濃度比發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度低,所以rbb比ru大得多,對于小功率的BJT,rbb約為幾十至幾百歐,而廠僅為幾歐或更小,可以忽略c re為發(fā)射結電阻,根據(jù)PN結的電流方程,可以推導出re=c常溫下re=26(mⅤ)/rEQ(mA),所以常溫下式(4.3.7a)可寫成放大電路的分析方法.