晶體管有兩個pn結(jié):發(fā)射結(jié)和集電結(jié),當工作頻率很高時,結(jié)電容不能忽略,每個pn結(jié)都可以用一個結(jié)電阻和結(jié)電容并聯(lián)來等效。按照晶體管的實際結(jié)構(gòu),考慮發(fā)射結(jié)和集電結(jié)電容后,可得如圖1(a)所示的模型,常稱為晶體管的物理模型。
物理模型中,、分別為集電區(qū)和發(fā)射區(qū)的體電阻,它們的數(shù)值很小,實際上可忽略不計。為集電結(jié)的反偏電阻,為三極管動態(tài)輸出電阻,它們通常數(shù)值較大,可當作開路。于是可得到如圖1 (b)所示的簡化混合π模型。
簡化混合π模型中,集電結(jié)電容橫跨在輸入和輸出兩個回路之間,使電路分析很不方便。為此,可通過密勒定理將折合到輸入回路的等效電容和輸出回路中的等效電容,如圖1(c)所示。設(近似為中頻時的電壓放大倍數(shù)),可知,為負值,且。由密勒定理可得
由于輸出回路中的等效電容容量很小,它與后面的負載所形成的時間常數(shù)也很小,工程計算時常??珊雎?。因此簡化后的高頻小信號模型如1 (d)所示,圖中。
圖1 三極管的高頻小信號模型
(a) 物理模型 (b) 簡化混合π模型 (c) 單向化處理 (d) 簡化模型