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第六章 第六章 電晶體之交流小信號分析電晶體之交流小信號分析

6-1 小信號放大6-2 電晶體小信號等效電路模型6-3 共射極放大電路6-4 共集極放大電路6-5 共基極放大電路6-6 電晶體基本放大電路之比較

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6-16-1 小信號放大小信號放大

圖 6-1 　未加入小信號時之各點波形 圖 6-2 　加入小信號時之各點波形

3

6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型1. 電晶體小信號等效輸入電阻 rπ及 re

4

6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型2. 電晶體小信號互導增益（或稱電導增益） gm

圖 6-4 輸入 - 輸出特性曲線上之小信號互導增益

5

6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型3. 電晶體小信號等效電路模型

　　 (a) rπ 模型簡稱 π 模型　　　　　　　　　 (b) re 模型簡稱 T 模型　

圖 6-5 　 NPN 電晶體小信號等效電路模型

6

6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型3. 電晶體小信號等效電路模型

(a) 輸入 - 輸出特性曲線　　　　　　　　　　　　　　 (b) 輸出特性曲線　

圖 6-6 　理想 NPN 電晶體之 V-I 特性曲線

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6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型4. 電晶體小信號等效輸出電阻 ro

(a) 輸入 - 輸出特性曲線　　　　　　　　　　　　　 (b) 輸出特性曲線　

圖 6-7 　實際 NPN 電晶體之 V-I 特性曲線

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6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型

圖 6-8 　含 之 NPN 電晶體小信號等效電路模型

　 (a) rπ 模型簡稱 π 模型　　　　　　 (b) re 模型簡稱 T 模型

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6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型5. 放大器之等效電路

圖 6-9 　放大器的等效電路

　 (a) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　電壓放大器等效電路 (b) 電流放大器等效電路

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6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型

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6-26-2 電晶體小信號等效電路模型電晶體小信號等效電路模型6. 小信號放大電路之求解步驟

圖 6-10 　小信號放大電路之求解步驟

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路1. 固定式偏壓共射極放大電路

(a) 放大器電路　　　　　　　　　　　　　　 (b) 直流偏壓電路

圖 6-12 　固定式偏壓共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

(a) 電容與直流電源視為短路後之交流小信號等效電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

　 (b) 不含 rO 之小信號等效電路 π 模型　　　　　　　 (c) 不含 rO 之小信號等效電路 T 模型

圖 6-13 　固定式偏壓共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

　 (a) 放大器等效輸入電阻 Ri 　　　　　　　　　　　　 (b) 放大器等效輸出電阻 R0

圖 6-14 　固定式偏壓共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

放大器短路電流增益 Ai

圖 6-15 　固定式偏壓共射極放大電路

Bi

o b o B b Bi

i i b i b B

RI

I i I R r i RA

I I i I i R r

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路含 ro之小信號等效電路

(a) 化簡前含 ro 之小信號等效電路　　　　　　　　 (b) 化簡後含 ro 之小信號等效電路

圖 6-16 　固定式偏壓共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

// //i B ib BR R R R r

/

/o o o i

i vi i i o

I V R RA A

I V R R

( // ) ( // )

(1 )C o C o

ve e

R r R rA

r r

20

6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路2. 射極回授式偏壓共射極放大電路

　 (a) 放大器電路　　　　　　　　　　　　　　　 (b) 直流等效電路

　 (c) 小信號等效電路　　　　　　　　　　　　 (d) 不含 ro 之小信號等效電路 π 模型

圖 6-17 　射極回授式偏壓共射極放大電路

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路2. 射極回授式偏壓共射極放大電路

o CR R

ii v

o

RA A

R

(1 ) (1 ) (1 )C C

vE e E

R RA

r R r R

C C C

e E e E E

R R R

r R r R R

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路3. 分壓式偏壓共射極放大電路

　 (a) 放大器電路　　　　　　　　　　　　　　 (b) 直流等效電路

　　 (c) 小信號等效電路　　　　　　　　　　　 (d) 不含 ro 之小信號等效電路 π 模型

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路

1 2// //[ (1 ) ]i B B ER R R r R

o CR Ri

i vo

RA A

R

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6-36-3 共射極放大電路共射極放大電路4. 含信號源電阻 RS 與負載電阻 RL 之共射極放大電路

(a) 完整放大器方塊圖 (b) 等效放大器方塊圖

圖 6-20 　含信號源電阻 RS 與負載電阻 RL 之共射極放大電路

oL i LvT v

iS s i o L

V R RA A

V R R R R

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6-46-4 共集極放大電路共集極放大電路

　 (a) 放大器電路　　 (b) 小信號等效電路　　 (c) 求輸出電阻 RO 之等效電路

(1 )

(1 )o e E b E

vi b e E b b E

V i R i RA

V i r i R i r i R

(1 )1

(1 )E E

E e E

R R

r R r R

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6-46-4 共集極放大電路共集極放大電路

// //o E oe E eR R R R r

ii v

o

RA A

R

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6-56-5 共基極放大電路共基極放大電路

(a) 放大器電路　　　　　　　　　　　　　　 (b) 小信號等效電路　

圖 6-24 　分壓式偏壓共基極放大器

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6-56-5 共基極放大電路共基極放大電路

ii v

o

RA A

R

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6-66-6 電晶體基本放大電路之比較電晶體基本放大電路之比較

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6-66-6 電晶體基本放大電路之比較電晶體基本放大電路之比較