三极管微变等效电路

接线图 2023年07月21日 22:50 229 admin

晶体管电路的复杂性在于晶体管输入、输出特性的非线性。在分析输入和输出信号关系时，如果能在一定条件下，将晶体管的特性线性化，即用线性电路元件来描述非线性特性，建立电路模型，就可以应用线性电路的分析方法来分析晶体管电路了。

晶体管可以用双口网络形式表示，如1(a)所示。首先研究一下在小信号作用下晶体管的输入、输出特性。


1(a) 双口网络	1(b) 输入特性	1(c) 输出特性

1、输入端口的微变等效电路

当信号很小时，输入特性在小范围内近似线性。对输入的小交流信号而言，晶体管b、e间相当于电阻r_be。如图1(b)所示。可以用r_be来表示输入电压Δu_BE与输入电流Δi_B的关系，即

(1)

对于低频小功率管，线性电阻r_be可写成

(2)

r_bb'为基区体电阻；U_T为温度电压电量，一般U_T=26mV。

对于小功率三极管：

(3)

式有I_EQ的值是由放大电路的静态工作点确定的。因此r_be是与静态工作点有关的。

2、输出端口的微变等效电路

从图1(c)所示的输出特性曲线上看，假定Q点附近的特性曲线基本上是水平的，表明晶体管集电极电流变化量Δi_C与管压降Δu_CE无关，只取决于Δi_B的大小。因此，晶体管在线性工作范围内具有恒流源的性质，受控电流源大小为Δi_C=βΔi_B，可以近似认为晶体管的输出端口的输出电阻r_ce=∞,在小信号工作范围内可以做开路处理。则晶体管输出端口可简化为一受控恒流源。

综上所述，工作在放大区的晶体管在Q点附近等效电路如图2所示。输入回路用动态电阻r_be等效，忽略u_CE对i_C的影响，输出回路用受控电源流用Δi_C=βΔi_B等效。