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1、封面广州白云山红叶返回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。 前言本页完本页完返回返回一、晶体管完整的混合模型晶体管结构示意图晶晶 体体 管管 结结 构构 示示 意意 图图晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型rbbrbeC Cb beec ce eb bbr rc c为集电区体为
2、集电区体 电阻，数值很小电阻，数值很小 可忽略。可忽略。集电结集电结电容电容, , 数值很小。数值很小。( (C C ) )C Cb bccr rb bcc为集为集 电结电阻。电结电阻。r rbbbb 为基为基 区体电阻。区体电阻。r rb bee为发为发 射结电阻射结电阻 。r re e为发射区为发射区 体电阻，数值体电阻，数值 很小可忽略。很小可忽略。发射结发射结电容电容, , 数值很小。数值很小。( (C C ) )N NN NP Prbc一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型晶体管的h参数等效电路晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完为了研究晶体管的电
3、为了研究晶体管的电 容效应对频率的影响。容效应对频率的影响。 先画出晶体管先画出晶体管h h参数等效参数等效 电路电路. .rbbrbec ce eb bb( (C C ) )( (C C ) )N NN NP Prbcr rbbbb 和和r rb be e 的串的串 联值就是联值就是 h h 参数参数 等效电路中的晶等效电路中的晶 体管输入电阻体管输入电阻r rbebe 。晶晶 体体 管管 结结 构构 示示 意意 图图借鉴借鉴 h h 参数参数 绘出等效电路绘出等效电路考虑到集电结电阻考虑到集电结电阻r rb bcc横跨横跨cbcb 间，亦把此间，亦把此 电阻画在图上电阻画在图上。r rb
4、bccbbc c+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beer rceceU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b I Ib b e eI Ic c I Ib b b b因为有因为有 r rb bc c 的分流作的分流作 用，此时受控电流源不用，此时受控电流源不 受受I Ib b 控制而受控制而受I Ib b 控制，控制， 分析起来不大方便，所分析起来不大方便，所 以也改写为受以也改写为受U Ub be e 控制控制 ，成为压控电流源，控，成为压控电流源，控 制能力也由制能力也由 改为跨导改为跨导g gmm。一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合
5、模型模型考虑跨导的h参数等效电路晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完为了研究晶体管的电为了研究晶体管的电 容效应对频率的影响。容效应对频率的影响。 先画出晶体管先画出晶体管h h参数等效参数等效 电路电路. .rbbrbec ce eb bb( (C C ) )( (C C ) )N NN NP Prbc晶晶 体体 管管 结结 构构 示示 意意 图图借鉴借鉴 h h 参数参数 绘出等效电路绘出等效电路考虑到集电结电阻考虑到集电结电阻r rb bcc横跨横跨cbcb 间，亦把此间，亦把此 电阻画在图上电阻画在图上。因为有因为有 r rb bc c 的分流作的分流作 用，此
6、时受控电流源不用，此时受控电流源不 受受I Ib b 控制而受控制而受I Ib b 控制，控制， 分析起来不大方便，所分析起来不大方便，所 以也改写为受以也改写为受U Ub be e 控制控制 ，成为压控电流源，控，成为压控电流源，控 制能力也由制能力也由 改为跨导改为跨导g gmm。bbc c+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beer rceceU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b e eI Ic c b br rb bccg gmmU Ub bee 考虑极间电容后的混合模型C C 横跨在横跨在集电结电阻集电结电阻r rb bcc两端两端。
7、晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完rbbrbec ce eb bb( (C C ) )N NN NP Prbc这个电路就是这个电路就是 晶体管混合晶体管混合 模模 型。型。晶晶 体体 管管 结结 构构 示示 意意 图图借鉴借鉴 h h 参数参数 绘出等效电路绘出等效电路 bbc c+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beer rceceU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b e eI Ic c b b因为有因为有 r rb bc c 的分流作的分流作 用，此时受控电流源不用，此时受控电流源不 受受I Ib b 控制而受控
8、制而受I Ib b 控制，控制， 分析起来不大方便，所分析起来不大方便，所 以也改写为受以也改写为受U Ub be e 控制控制 ，成为压控电流源，控，成为压控电流源，控 制能力也由制能力也由 改为跨导改为跨导g gmm。g gmmU Ub bee C C C C 横跨在横跨在发射结电阻发射结电阻r rb bee两端两端。( (C C ) )r rb bccC C 一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型二、晶体管简化的混合模型晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完bbc c+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beer rceceU Ub
9、ebe U Ub bee U Ucece I Ib b e e b b由由h h参数等效电路知参数等效电路知 ， r rcece 非常大，对非常大，对I Ic c 的的 分流作用很小，可忽略分流作用很小，可忽略 。g gmmU Ub bee C C r rb bccC C 一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型 二、晶体管简化的混合二、晶体管简化的混合 模型模型晶体管完整的混合晶体管完整的混合 模型模型I Ic cr rb bcc是集电结反偏时是集电结反偏时 的电阻，其阻抗远大的电阻，其阻抗远大 于于C C 的容的容抗，亦可看抗，亦可看 成开路忽略其作用成开路忽略其作用。bb+ +
10、- - - - -+ + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C C C I Ic c c cI IC C 简化后晶体管的混合简化后晶体管的混合 模型模型用密勒转换把C拆分为C和C晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本页完本页完本等效电路由于本等效电路由于C C 横跨在输入横跨在输入 和输出之间，令输入与输出相互和输出之间，令输入与输出相互 牵连，使得对电路的分析变得十牵连，使得对电路的分析变得十 分复杂分复杂，应想法把晶体管的输入，应想法把晶体管的输入 和输出回路相互独立和输出回路
11、相互独立，以便分析以便分析 。一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型 二、晶体管简化的混合二、晶体管简化的混合 模型模型采用密勒转换把采用密勒转换把C C 拆分拆分 为两个电容为两个电容C C 和和C C ，分分 别与输入和输出回路并接别与输入和输出回路并接 。( (推导过程亦可参考教科推导过程亦可参考教科 书书P214P214。) )bb+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C C C I Ic c c cI IC C 简化后晶体管的混合简化后晶体管的
12、混合 模型模型C C bb+ +- - - -+ + + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C I Ic c c cC C C和C与C的关系晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续本等效电路由于本等效电路由于C C 横跨在输入横跨在输入 和输出之间，令输入与输出相互和输出之间，令输入与输出相互 牵连，使得对电路的分析变得十牵连，使得对电路的分析变得十 分复杂分复杂，应想法把晶体管的输入，应想法把晶体管的输入 和输出回路相互独立和输出回路相互独立，以便分析以便分析 。一、晶体管完整的混合
13、一、晶体管完整的混合 模型模型 二、晶体管简化的混合二、晶体管简化的混合 模型模型bb+ +- - - - -+ + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C C C I Ic c c cI IC C 简化后晶体管的混合简化后晶体管的混合 模型模型C C bb+ +- - - -+ + + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C I Ic c c cC C 晶体管单向化后的混合晶体管单向化后的混合
14、模型模型本页完本页完由密勒转换得由密勒转换得C C =(1 =(1+|+|K|)C K|)C 其中其中K=K=U Ucece/U/Ubebe一般有一般有| |K|1K|1，所以所以C C | |K|C K|C 晶体管的输入总电容为晶体管的输入总电容为C C C C + C+ C = C= C + + | |K|C K|C 另另C C =(K-1)/(-K)C =(K-1)/(-K)C C C 很很小，容抗很大可忽略小，容抗很大可忽略 。 对C作用的分析晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型继续继续一、晶体管完整的混合一、晶体管完整的混合 模型模型 二、晶体管简化的混合二、晶体管简化的混合 模型模型C C bb+ +- - - -+ + + +r rbbbb r rb beeU Ubebe U Ub bee U Ucece I Ib b b bg gmmU Ub bee C C
