文档介绍：1. 建立BJT交流小信号模型的意义及思路
BJT是非线性器件
线性器件
非线性电路
线性电路
线性化
线性化
静态工作点附近
BJT交流小信号模型
建立BJT交流小信号模型的思路:
当放大电路的输入信号电压很小时,可以把三极管小范围
内的特性曲线近似地用直线来代替, 从而把三极管这个非
线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。
不失真放大交流小信号条件:
()
2. 交流小信号条件
交流小信号条件推导过程
要实现无失真放大,理论上要求:
工程上则要求:
即:
(1)参数简化模型
建模思路:把BJT视为双口网络,在交流小信号条件下,可分别建立输入端口和输出端口相应的电路模型。
对于BJT的输入端口be,在交流小信号条件下,Q点附近的曲线段可近似看成直线段,则该工作点处输入端口的伏安关系为:
3. BJT交流小信号模型的建立
参数简化模型
BJT输入端口伏安关系
BJT完整小信号模型——混合Π模型
gm参数简化模型
①. 参数简化模型的建立
对于BJT的输出端口ce,若不考虑基调效应,放大区Q点附近的输出特性曲线基本上是水平的。
表明:BJT的输出端口ce间,可等效为一受控电流源。
参数简化模型
表明:BJT的输入端口be间,可等效为一交流电阻。
②.模型参数估算:交流电阻rbe
对于发射结,其伏安特性方程为:
则:
根据rbe的定义,可得:
上式表明,IE越大, rbe越小。
(2)gm参数简化模型
在交流小信号条件下,
表明:BJT的ce端可等效为一受控电流源。
①. BJT低频跨导的定义:
BJT的gm参数简化模型
②.模型参数估算:跨导gm
由于:
所以:
当T=300K时,gm=
③.模型参数与gm、rbe之间的关系
BJT完整小信号模型
(3)BJT完整小信号模型——混合Π模型
①基区复合电阻rbe:
②低频跨导gm:
1)基本参数
考虑BJT的实际物理结构,以及PN结电容效应:
VA为厄利(Early)电压
2)基调效应参数
BJT完整小信号模型