的规律，而且iC随VCE的变化也是非线性的，所以该区域称为饱和区。
③IB﹥0、VCE≥V，iC随iB的变化情况为：
或
在这个区域中IC几乎不随VCE变化，对应于每一个IB值的特性曲线都几乎与水平轴平行，因此该区域称为线性区或放大区。
四、BJT的主要参数
BJT的参数是用来表征管子性能优劣相适应范围的，它是选用BJT的依据。
了解这些参数的意义，对于合理使用和充分利用BJT到达设计电路的经济性和可靠性是十分必要的。
BJT在共射极接法时的电流放大系数，根据工作状态的不同，在直流和交流两种情况下分别用符号
和
表示。
其中
上式说明:
BJT集电极的直流电流IC与基极的直流电流IB的比值，就是BJT接成共射极电路时的直流电流放大系数，
有时用hFE来代表 。
但是，BJT常常工作在有信号输人的情况下，这时基极电流产生一个变化量
，相应的集电极电流变化量为
，那么
与
之比称为BJT的交流电流放大系数，记作
即
〔〕集电极基极反向饱和电流ICBO。
表示发射极开路，c、b间加上一定的反向电压时的电流。
〔2〕集电极发射极反向饱和电流〔穿透电流〕ICEO。
表示基极开路，c、e间加上一定的反向电压时的集电极电流。
〔〕集电极最大允许电流ICM。
表示BJT的参数变化不超过允许值时集电极允许的最大电流。
当电流超过ICM时，三极管的性能将显著下降，甚至有烧坏管子的可能。
〔2〕集电极最大允许功耗PCM。
表示BJT的集电结允许损耗功率的最大值。
超过此值时，三极管的性能将变坏或烧毁。
〔3〕反向击穿电压V〔BR〕CEO。
表示基极开路，c、e间的反向击穿电压。
4、晶体管的选择
〔〕依使用条件选PCM在平安区工作的管子，并给予适当的散热要求。
〔2〕要注意工作时反向击穿电压，特别是VCE不应超过V〔BR〕CEO。
〔3〕要注意工作时的最大集电极电流IC不应超过ICM。
〔4〕要依使用要求：
是小功率还是大功率，低频、高频还是超高频，工作电源的极性，β值大小要求。
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第三节 共射极放大电路
在实践中，放大电路的用途是非常广泛的，它能够利用BJT的电流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值，例如常见的扩音机就是一个把微弱的声音变大的放大电路。
声音先经过话筒变成微弱的电信号，经过放大器，利用BJT的控制作用，把电源供给的能量转为较强的电信号，然后经过扬声器（喇叭）复原成为放大了的声音。
为了了解放大器的工作原理，先从最根本的放大电路开始讨论。
一、共射极根本放大电路的组成
在图3.7所示的单管放大电路中，采用NPN型硅BJT，VCC是集电极回路的直流电源（一般在几伏到几十伏的范围），它的负端接发射极,正端通过电阻R接集电极，以保证集电结为反向偏置；R是集电极电阻（一般在几千欧至几十千欧的范围），它的作用是将BJT的集电极电流iC的变化转变为集电极电压VCE的变化。
VBB是基极回路的直流电源,它的负端接发射极，正端通过基极电阻Rb接基极，以保证发射结为正向偏置，并通过基极电阻Rb（一般在几千欧至几百千欧的范围）（一般在几十千欧至几百千欧的范围），由VBB供给基极一个适宜的基极电流
对于硅管，VBE约为0.7V左右，对于锗管，VBE约为0.2V左右，而VBB一般在几伏至几十伏的范围内（常取VBB=VCC），即VBB＞＞VBE，所以近似有
由上式可见，这个电路的偏流IB决定于VB，和Rb的大小，VBB和Rb经确定后，偏流IB就是固定的，所以这种电路称为固定偏流电路。
Rb又称为基极偏且电阻。
电容Cb和Cb2称为隔直电容或耦合电容（一般在几微法到几十微法的范围），它们在电路中的作用是"传送交流，隔离直流"。
值得指出的是，放大作用是利用BJT的基极对集电极的控制作用来实现的，即在输入端加一个能量较小的信号，通过BJT的基极电流去控制流过集电极电路的电流，从而将直流电源VCC的能量转化为所需要的形式供给负载。
因此，放大作用实质上是放大器件的控制作用；放大器是一种能量控制部件。
同时还要注意放大作用是针对变化量而言的。
二、共射极根本放大电路的工作过程
待放大的输人电压vi从电路的A、O两点（称为放大电路的输入端）输入，放大电路的输出电压Vo由B、O两点（称为放大电路的输出端）输出。
输入端的交流电压vi通过电容Cb，加到BJT的发射结，从而引起基极电流iB相应的变化。
iB的变化使集电极电流iC随之变化。
iC的变化量在集电极电阻RC上产生压降。
集电极电压vCE=VCC一iCRC，当iC的瞬时值增加时，vCE就要减小，所以vCE的变化恰与iC相反。
vCE中的变化量经过电容Cb，传送到输出端成为输出电压Vo。
如果电路参数选择适当，v0的幅度将比vi大得多，从而到达放大的目的，对应的电流、电压波形示于图3.8中。
在半导体电路中，常把输人电压、输出电压以及直流电源Vcc和VBB的共同端点（0点）称为"地"，用符号"⊥"表示（注意，实际上这一点并不真正接到大地上），并以地端作为零电位点（参考电位点）。
这样，电路中各点的电位实际上就是该点与地之间的电压（即电位差）。
例如Vc就是指集电极对地的电压。
这些概念和术语，前面已作过初步的介绍，但这里所讨论的放大电路要复杂得多。
三、共射极放大电路的简化
为了分析方便，我们规定:
电压的正方向是以共同端（0点）为负端，其他各点为正端。
图3.9中所标出的"十"、"一"号分别表示各电压的假定正方向；而电流的假定正方向如图中的箭头所示，即ic、ib以流入电极为正；iE那么以流出电极为正。
图中表示电流、电压的符号的意义如下：
VBE、IB〔大写符号，大写下标〕表示直流值。
vbe、ib〔小写符号，小写下标〕表示瞬时值。
vBE、iB〔小写符号，大写下标〕表示交直流量之和。
Vbe、Ib〔大写符号，小写下标〕表示交流有效值。
图3.9是简化后共射极放大电路，它是工程实际中用得较广泛的一种电路组态。
为了简化电路，一般选取VCC=VBB，如图3.9所示。
左图是右图的习惯画法。
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第四节 图解分析法
一、静态工作情况分析
我们把放大电路未参加信号VS时的状态称为静态，此时电路的电压〔电流〕值称为静态值，可用IBQ、ICQ、VCEQ表示。
这些值在特性曲线上确定一点，这一点就称为Q点。
当放大电路输入信号后，电路中各处的电压、电流便处于变动状态，这时电路处于动态工作情况，简称动态。
对于静态工作情况，可以近似地进行估算，也可用图解法求解。
这里以图3.0所示电路为例估算电路的Q点。
〔〕画出电路的直流通路如图3.0所示。
画直流通路时，要将耦合电容Cb、Cb2当成开路；
〔2〕由VCC、Rb和三极管T构成的基极回路可得：
〔3〕利用IC=βIB的关系，可以求得ICQ
〔4〕从VCC、Rc和三极管T构成的集电极回路可得：
2、用图解法确定Q点
〔〕作出电路非线性局部〔包括由厂家提供或从手册中获得特性曲线和确定其偏流的VCC、Rb〕的VI特性如图3.所示。
〔2〕作出线性局部的VI特性直流负载线
根据：
VCEQ=VCCICRC
令iC=0，得vCE=VCC
令vCE=0，得iC=VCC/RC
画出由〔VCC，0〕和〔0，VCC/Rc〕两点决定的直线，显然这是一条斜率为/Rc的直线。
由于讨论的是静态工作情况，电路中的电压、电流值都是直流量，所以上述直线称为直流负载线。
〔3〕由电路的线性与非线性两局部VI特性的交点确定Q点〔VCEQ，ICQ〕
二、动态工作情况分析
、放大电路在接入正弦信号时的工作情况
当接入正弦信号时，电路将处在动态工作情况，可以根据输入信号电压vi通过图解确定输出电压vo，从而可以得出vi与vo之间的相位关系和动态范围。
图解的步骤是先根据输入信号电压vi在输入特性上画出iB的波形，然后根据iB的变化在输出特性上画出ic和vBE的波形。
（）根据vi在输入特性上求iB
设放大电路的输入电压正弦波，当它加到放大电路的输入端后，BJT的基极和发射极之间的电压vBE就是在原有直流电压VBE的根底上叠加了一个交流量vi（vbe），根据vBE的变化规律，便可从输入特性画出对应的iB的波形图，如图3.2所示。
由图上可读出对应于峰值为0.02V的输入电压，基极电流iB将在60μA与20μA之间变动。
〔2〕根据iB在输出特性曲线上求iC和vBE
因为放大电路的直流负载线是不变的，当iB在60μA与20μA之间变动时，直流负载线与输出特性的交点也会随之而变，对应于iB=60μA的一条输出特性与直流负载线的交点是Q'点，对应于iB=20μA的一条输出特性与直流负载线的交点是0''点，所以放大电路只能在负载线的Q'0''段上工作，即放大电路的工作点随着iB的变动将沿着直流负载线在Q'与0''点之间移动，因此，直线段Q'0''是工作点移动的轨迹，通常称为动态工作范围。
由图可见，在vi的正半周，vi先由40μA增大到60μA，放大电路的工作点将由Q点移到Q'点，相应的iC和IC增到最大值，而vCE由原来的VCE减小到最小值；然后iB由60μA减小到40μA，放大电路的工作点将由Q'回到Q，相应的iC也由最大值回到IC，而vCE那么由最小值回到VCE。
在的负半周，其变化规律恰好相反，放大电路的工作点先由Q移到Q"，再由Q"回到Q点。
这样，就可在坐标平面上画出对应的iB、iC和vCE的波形图，如图3.2所示，vCE中的交流量vce的波形就是输出电压v0的波形。
综上分析，可总结如下几点：
没有输入信号电压时，BJT各电极都是恒定的电流和电压（IB、IC、VCE），当在放大电路输入端参加输入信号电压后，iB、ic、vCE都在原来静态直流量的根底上叠加了一个交流量，即
iB=IB+ib,iC=IC+ic,vCE=VCE+vce
因此，放大电路中电压、电流包含两个分量：
一个是静态工作情况决定的直流成分IB、IC、VCE；另一个是由输入电压引起的交流成分ib、ic和vce。
虽然这些电流、电压的瞬时值是变化的，但它们的方向始终是不变的。
②vCE中的交流分量vce（即经Cb2隔直后的交流输出电压vo）的幅度远比vi为大，且同为正弦波电压，表达了放大作用。
③从图3.2中还可以看到，v0（vce）与vi相位相反。
这种现象称为放大电路的反相作用，因而共射极放大电路又叫做反相电压放大器，它是一种重要的电路组态。
图3.3共射极电路
④适宜的静态工作点是电路实现不失真放大的必要条件
放大电路在工作时，输出端总要接上一定的负载，如在图3.3中，负载电阻RL=4kΩ，这时放大电路的工作情况是否会因为RL的接人而受到影响呢?
这是下面所要讨论的问题。
〔〕画交流通路
在静态时，由于隔直电容Cb2比的作用，RL对电路的Q点无影响。
动态工作时的情况那么不同，隔直电容Cb和Cb2在具有一定频率的信号作用下，其容抗可以忽略；同时考虑到电源Vcc的内阻很小，可视为短路。
这样便可画出图3.3的交流通路如图3.4所示。
此时图中的电压和电流都是交流成分。
〔2〕计算交流负载电阻的阻值
由图3.4中可以看出，放大电路的交流负载电阻为RL与RC的并联值，即
〔3〕画交流负载线
可见，交流负载线要比直流负载线更陡一些。
另外交流负载线和直流负载线必然在Q点相交，这是因为在线性工作范围内，输人电压在变化过程中是一定经过零点的。
在通过零点时vi=0，因此，这一时刻既是动态过程中的一个点，又与静态工作情况相符，所以这一时刻的iC和vCE应同时在两条负载线上，这只有是两条负载线的交点才有可能。
因此只要再确定一点即可画出交流负载线。
由图3.5中可知，icp≈ICQ=.5mA，RL′=2kW，那么vop=ICQRL′=3V
只要作过Q〔VCEQ，ICQ〕和vCEM〔vCEM，0〕的直线即可获得交流负载线。
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第五节 小信号模型〔微变等效电路〕分析法
如果放大电路的输入信号电压很小，就可以设想把BJT小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把BJT这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理，这就是BJT小信号建模的指导思想。
这种方法是把非线性问题线性化的工程处理方法。
关于BJT的小信号建模，通常有两种方法，一种是网络的特性方程，按此方程画出小信号模型；另一种那么是从网络所代表的BJT的物理机构出发加以分析，再用电阻、电容、电感等电路元件来模拟其物理过程，从而得出模型。
本节从方程出发结合特性曲线来建立小信号模型。
一、BJT的小信号模型
.BJTH参数的引出
BJT在共射极接法时，可表示为图3.6所示的双口网络。
BJT的特性曲线用图形描述了管子内部电压、电流的关系。
而BJT的参数，那么是用数学形式表示管子内部电压、电流微变量的关系，两种方法都是表征管子性能、反映管内物理过程的，因而两者之间必然具有密切的内在联系。
下面从管子的特性曲线出发，来找出BJT的参数。
图3.6中的输入回路和输出回路电压、电流的关系可分别表示为
vBE=f（iB,vCE） iC=f2（iB,vCE）
如果BJT工作在小信号下，考虑电压、电流之间的微变关系，对上面两式取全微分可得：
在上面两个式子中，由于dvBE、dvCE、diB、diC代表无限小的信号增量，也就是可以用电流、电压的交流分量来代替。
即：
式中hiehrehfehoe称为BJT的H参数，其中
2.BJT的H参数模型
〔〕H参数模型的引出
vbe=hieib+hrevce表示输入回路方程，它说明输人电压vbe是由两个电压相加构成的，其中一个是hfeib，表示输入电流ib在rbe上的电压降；另一个是hfevce，表示输出电压vce对输入回路的反作用，用一个电压源来代表。
如图3.7左边的输入端等效电路，这是戴维南等效电路的形式。
ic=hfeib+hoevce表示输出回路方程，它说明输出电流ic是由两个并联支路的电流相加而成的，一个是由基极电流ib引起的ic=hfeib，用电流源表示；另一个是由于输出电压加在输出电阻l/hoe上引起的电流，即vcehoe。
这样，又得到图3.7右边的输出端等效电路，这是诺顿等效电路的形式。
由此得到包含四个H参数的BJT的小信号模型，这就是把BJT线性化后的线性模型。
在分析计算时，可以利用这个模型来代替BJT，从而可以把BJT电路当作线性电路来处理，使复杂电路的计算大为简化。
因此，它在电子电路分析中应用得很广泛。
用电子电路中的习惯符号表示四个H参数的BJT微变等效电路如图3.7所示。
〔2〕模型的简化
对于共射接法的三极管微变等效电路，H参数的量级一般是：
由这些具体数字可见，hre和hoe相对而言是很小的，对于低频放大电路，输入回路中hrevce比vbe小得多，而输出回路中负载电阻RC（或RL）比BJT输出电阻l/hoe小得多，所以在模型中常常可以把hoe和hre忽略掉，这在工程计算上不会带来显著的误差。
因此图3.7可改画成图3.8。
利用这个简化模型来表示BJT时，将使BJT放大电路的分析计算进一步简化。
当负载电阻Rc（RL）较小，满足Rc（RL）/rce＜0.的条件时，利用这个简化模型来分析低频放大电路所得放大电路的各主要指标，如电压增益、电流增益、放大电路的输入电阻及输出电阻等，其误差不会超过0%。
这在工程上已能满足要求了。
〔3〕H参数确实定
应用H参数等效电路来分析放大电路时，首先必须得到BJT在Q点处的H参数。
由于BJT本身参数的分散性以及参数会随Q点变化而改变，实际上在计算时不能直接采用手册上提供的数据，因此在计算电路之前，首先必须确定所用的BJT在给定Q点上的H参数。
获得H参数的方法可采用H参数测试仪，或利用BJT特性图示仪测量β和rbe，rbe也可以借助下面的公式进行估算：
式中rbb＇为基区体电阻，对于低频小功率管，rbb＇约为200Ω左右。
这样上式可改写为式中VT为温度的电压当量，前已述及在室温（3ooK）时，其值为26mV。
应当注意的是，上式的适用范围为0.mA＜IE＜5mA，实验说明，超越此范围，将带来较大的误差。
几点说明：
〔〕四个参数均对交流变化量而言，只能解决交流分量的计算，不能用于计算Q。
〔2〕采用此法分析放大电路的步骤是：
确定Q点；
②求出Q点附近的微变等效参数；
③画放大电路的微变等效电路；
④求解AV、Ri、Ro。
二、用H参数小信号模型分析共发射极根本放大电路
例题：
〔〕确定Q点
〔2〕求出Q点附近的微变等效参数
〔3〕画放大电路的微变等效电路
画微变等效电路的步骤：
画出交流等效电路，将电源和电容器视为短路；
②用BJT的H参数等效电路代替交流通路中的BJT符号
③标出各支路和节点之间的电流、电压关系
〔4〕求解Av、Ri、Ro
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