1、三极管的小信号模型
(1)从输入端看,即b、e之间看。
由输入特性曲线,当输入电压ui变化时,即ube变化δube时,会引起基极电流ib的变化δib,由于输入变化δube一般很微小,在其变化范围内输入特性曲线近似线性,则输入端b、e之间可用一动态电阻rbe来等效,即
等效电阻rbe的估算公式为:,其量级从几百欧到几千欧。
(2)从输出端看,即c、e之间看。
我们认为输出特性曲线在放大区域内呈水平线,则集电极电流的交流分量ic与基极电流的交流分量ib成线性关系,即ic=βib,故输出端可等效为一个受ib控制的电流源。(用菱形框表示,它是受控电流源的表示符号,表示ic受ib控制)
最终,我们可以得到三极管的小信号模型:
其中
2、放大电路的微变等效电路
(1)画交流通路
放大电路加入交流信号以后,电路中的电压和电流都是直流量和交流量的叠加。直流量可以通过直流通路分析计算静态值求得,对于交流量我们可以通过交流通路进行计算。
画交流通路的原则:
(a)耦合电容c1,c2很大,隔直通交,对交流信号短路。
(b)直流电压源置零。因为直流电压源一端接地,所以直流电压源对地短路。
(2)画出放大电路的微变等效电路
在交流通路中,把三极管用小信号模型代替,得到放大电路的微变等效电路。
3、计算放大电路的性能指标
(1)电压放大倍数au
负号表示输出和输入反相。
(2)输入电阻ri
(rb:几百千欧至几千千欧,rbe:几百至几千欧)
(3)输出电阻ro
根据输出电阻的定义,输入侧、rl=∞,在外加测试电压作用下,产生相应的测试电流,。
因为,则,,c、e之间相当于开路,所以
(注意不包含负载电阻rl)