当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第三部分 > 3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型） > 3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
晶体管的h参数等效模型
是交流的等效模型
这里的h参数表示的是在
这个模型里边
我们定义的各个参数
它的量纲不一样
所以叫混合参数等效模型
首先我们来看h参数等效模型
是怎么建立起来的
在低频小信号下
我们可以把晶体管
看成一个两端口网络
一个输入端口 一个输出端口
就是现在按在虚线框里头的
这是入口 这是出口
在入口上实际上它要遵循着
晶体管的输入特性曲线
在出口上它的i C u CE
他们要遵循着
晶体管的输出特性曲线
也就是这两条特性曲线
在我们建立模型的过程里边
我们首先
把它的数学的方式表达出来
在两个曲线里边我们可以看到
如果我们以u BE作为一个函数
i C作为另外一个函数
这两个函数的特点
就是他们的自变量都是i B和u CE
那么表现出来的数学式子
就是这种样子
就是u BE是i B和u CE的函数
i C也是i B和u CE的函数
注意 我们要建立的是一个
小信号一个交流的模型
所以我们要求它的变化量
和它的变化量
既然是这样这个变化量的表达式
就应该是一个权微分的一个表达式
其实我们可以把它读作是Δu BE等于
在CE一定下的Δu BE比上Δi B乘上Δi B再加上Δu BE比上Δu CE
这是在i B确定的情况下再乘以Δu CE
而Δi C等于Δi C比上Δi B
是在u CE一定的条件下乘上Δi B
下一项是Δi C比上Δu CE
是在i B确定的情况下然后乘以Δu CE
在这里我们就定义了几个参数
一个参数就是和Δu BE相关的
这是第一项
这一部分我们就叫它h 11
第二项这一部分我们叫它h 12
再看下边和i C相关的
第一项的这一部分
我们把它定义为h 21
第二项的这一部分
我们把它定义成h 22
所以这样我们就写出来
在动态信号作用下
Δu BE和Δi C与Δi B与Δu CE之间的关系
我们从前一个式子可以看到
这是一个电压的表述式
所以一个h 11要乘上一个电流
h 11它一定应该是一个电阻值
电阻乘上电流它才是一个电压
所以h 11表明的是一个电阻
我们再看h 12 h 12乘上的一个电压的值
所以h 12应该是一个无量纲的物理量
看下一个式子
h 21乘上一个电流
而这是一个电流的表达式
所以h 21应该是无量纲的
而h 22注意它乘上的是一个电压值
所以h 22一定是一个电导的量纲
于是我们就可以看到这四个参数
他们量纲是不一样的
所以它才是一个混合参数的模型
既然是这样这里头所有的Δ量
就是变化量
因此我们不妨认为
在加动态信号的时候是加的正弦信号
这样 所有的这两个式子
我们都可以用复数表示
他们之间的关系
也就是u BE等于h 11乘上i B
加上h 12乘上u CE
然后i C等于h 21乘上i B
加上h 22乘上u CE
那下面我们就根据这样的式子
去构造模型
首先从输入端口看它应该是两项
第一项应该是一个电阻乘上一个i B
所以占等效的是一个电阻
然后再加上一个受控的一个源
这个受源
是受电压控制的一个电压源
因为h 12是一个无量纲的
所以输入端口看进去
是一个电阻再串上一个
受控的电压源
我们再看输出的端口
输出的端口是一个电流
我们看到也是两项之合
第一项应该是一个
受电流控制的电流源
h 21是无量纲的
再看后边这是一个CE之间的电压
也就是输出端口的电压
那么它应该乘上电导
其实就是在输出端口上
要并上一个电阻也就是h 22分之一
在这上面还产生了一个电流
那就是这种样子的
所以根据式子我们看到
端口的输入一个电压就是U be
它的电流就是I B I B进去之后
现在h 11上得到一个压降
再加上一个电压U ce控制的电压源
在输出端口上I c等于两部分
一个是i b控制的一个电流源的电流
一个就是流过h 22分之一
这个电阻上的电流
那下面我们来看看
还h参数
它到底是一个什么物理意义
先看前两个参数
h 11我们定义了
它是在CE不变的情况下
Δu BE比上Δi B
所以实际上它是表明的
在这个静态的基础上
那个曲线的斜率
表述这个和斜率有关的
这么一个电阻值
因为线性关系所以是电阻
因此这个值实际上就是
我们从BE之间看进去的
那个动态的电阻
我们再看第二项h 12
h 12描述的是在i B不变的情况下
使得这个BE产生的变化
这就是它的定义
那么从定义上可以看到
它描述的CE之间的电压
对BE回路的影响
我们前边实际上已经讲到过
说u CE大到一定程度的时候
这个输入特性曲线
其实就不明显的往右移了
所以是在一定的范围里
UCE才会对输入特性曲线产生影响
由于这是晶体管内部
输出回路对输入回路的影响
我们把h 12叫做内反馈系数
再看输入端的这两个参数
一个就是在CE确定的情况下
Δi C和Δi B之比
这个其实是我们很熟悉的一个参数
就是β
所以这表明了就是电流放大系数
然后我们再来看
第二个参数h 22是什么物理意义
它是在i B一定的情况下
CE产生了电压的变化
然后看它对于i C的影响
也就是这个
我们把它写成为r ce分之一
也就是这个电阻h 22分之一
我们称它为r ce
这个r ce实际上是CE之间
等效动态电阻
但是如果我们看 当着这个曲线
如果真正是横轴的平行线的话
那么在CE变化的这个范围里边
这个IC的变化是趋于零的
也就是说CE看过去相当于开路的
就是电阻是趋于无穷大的
看 虽然这个参数只有四个参数
有的参数在近似分析里边
我们仍然可以把它忽略掉
我们能够忽略什么
在什么样的情况下可以忽略
一个是内反馈系数
一个就是h 22所产生的影响
内反馈系数
那就是当CE大到一定程度
我们就可以不考虑
它对输入特性的影响了
那h 22 假如我们认为
晶体管的输出的特性理想化
那么REC就趋于无穷
我们也可以不考虑这部分的影响
也就是说这两个参数趋于零了
这时候我们看U be就剩下一项
就是r be乘上I B
而I C也只剩下一项就是β乘上I B
我们可以想像
这时候它的等效的模型
就变成非常简化的模型
就是这个模型了
那在这个模型里边
我们只要知道两个参数
我们就知道了这个模型参数了
一个就是β还有一个就是r be
r be怎么去求解
如果我们画出内部结构就是这样的
这里边几个电阻r bb'
r bb'称为机区体电阻
这个电阻常常不能忽略
因为机器做得很薄
而且多数在流子的浓度很低
所以它呈现出来的电阻比较大
还有一个叫发射结电阻
这个电阻我们下边要讲怎么求解它
再有一个就是发射区的体电阻
这个数值很小
因为我们知道发射区多数
在流子的浓度很高
所以它对于电流的阻力很小
我们常常可以把它忽略掉
好 下面我们就来看这个
PN结的它的等效电源阻
怎么去求解它
我们是可以利用PN结的电流方程
求得结电阻的
我们看r be本身 它是U be
这是有效值
比上I b这也是有效值
那么从里边结构看
它应该是机区的体电阻
加上从b'这一点到e等效的电阻
注意我们下边该近似
近似就是把发射区电阻
把它忽略掉
这样利用PN结的电流方程
我们就可以得到结电阻
这个结电阻等于
1+β倍的U T比上I EQ
我们看看这几个参数怎么获得
首先r bb'可以查阅手册
对于不同型号的管子
它都给出了r bb'它的数值
β我们可以测试
我们β所在的工作那个区域里边
β的数值
比如说它工作电流是一毫安的时候
那它附近的I C是一毫安的时候
附近数值是多少
或者工作在两毫安它的数值是多少
然后U T常温下26个毫伏
在近似计算里边
我们就可以取26个毫伏
然后I EQ就是我们在静态分析里边
所得出来的发射极的电流
这个电流当然也可以
就是极电极的电流
所以呢这样我们就求出了
h参数的等效电路里边
主要参数的值
那么从收入特性上
其实我们就可以看出来
Q 点越高r be越小
那在这里Q 点越高
在这个式子里边实际上就是
静态的工作电流越大
那么r be会越小
这个也不难理解
在输入特性上我们可以看到
随着BE之间的电压增大
I b增长的速度增大
它是一个指数样子的曲线
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
