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标题: 请教三极管的放大倍数问题 [打印本页]

作者: slayerheart 时间: 2013-5-28 16:53
标题: 请教三极管的放大倍数问题
请问hFE和β有什么联系和区别？
β是不是ideal maximum forward beta的简写？

作者: maychang 时间: 2013-5-28 16:58
hFE通常指三极管直流电流放大倍数，注意下标大写。
β通常指三极管小信号交流放大倍数。
线性工作时，二者数值近似相等，注意必须是线性工作。

作者: slayerheart 时间: 2013-5-28 17:31
谢谢回答，那第二个问题呢？

作者: maychang 时间: 2013-5-28 17:54

slayerheart 发表于 2013-5-28 17:31
谢谢回答，那第二个问题呢？

不是。

作者: 路过打酱油。。 时间: 2013-5-28 18:12

maychang 发表于 2013-5-28 16:58
hFE通常指三极管直流电流放大倍数，注意下标大写。
β通常指三极管小信号交流放大倍数。
线性工作时，二者 ...

反了，hfe才是小信号参数。

hxx是混合二端口参数，有hfe、hre、hie和hoe。

β若上面无一横，则其意义同hfe；加一横表示直流比（即Ic/Ib）。

作者: 路过打酱油。。 时间: 2013-5-28 18:14
附加说明，hxe是共射参数，其中的e就表示发射极。

作者: 路过打酱油。。 时间: 2013-5-28 18:29
本帖最后由路过打酱油。。于 2013-5-28 18:32 编辑

混合二端口网络关系：

∆Ic = hfe ∆Ib + hoe ∆Uc

∆Ube = hie ∆Ib + hre ∆Uc

作者: Lgz2006 时间: 2013-5-28 18:38
老chang说得这个没错：hFE通常指三极管直流电流放大倍数，注意下标大写
它不是hfe

作者: xukun977 时间: 2013-5-28 18:40

maychang 发表于 2013-5-28 16:58
hFE通常指三极管直流电流放大倍数，注意下标大写。
β通常指三极管小信号交流放大倍数。
线性工作时，二者 ...

是地，一般教科书上用beta加一横表示直流时的，这个对应于三极管手册中的hFE，叫共发射极直流电流放大系数。
beta和hfe对应，叫共发射极小信号短路电流放大系数。

作者: Lgz2006 时间: 2013-5-28 18:44
这里有个时期地域问题。反正差不多，大多时候混淆一点儿不打紧

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-28 18:44
下标用大写，表示直流；下标用小写，表示交流。

hfe就是β，表示共发射极（e）交流小信号h参数中的正向（f）电流传输比，因此写作hfe，定义是：hfe=ic/ib（vce=0，表示vCE交流成分等于0，或者vCE固定不变，也写作vCE=VCEQ）

hFE是直流β，或者写作β上加一横线，定义是hFE=IC/IB，这里的IC和IB都是直流电流。

如果晶体管是理想的，也就是说β不随IC变化而变化，那么hfe=hFE，但实际上晶体管在IC很小或者很大时，β都会下降。

一般工程应用中，线性放大的晶体管可近似认为hfe=hFE。

作者: maychang 时间: 2013-5-28 18:50
[attach]176360[/attach]

[attach]176362[/attach]

是这样的吧？

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-28 18:59

maychang 发表于 2013-5-28 18:50
是这样的吧？

按照最严格的看法，β（hfe）随iB（iC）和vCE变化而变化，或者说β是iB和vCE的二元函数，那么β确实应该写成偏导数形式。

但小信号情况下都近似把晶体管看作线性的，一般都可以认为β=ic/ib，或者β=ΔiC/ΔiB

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-28 19:07
本帖最后由 TBsoftStudio 于 2013-5-28 19:11 编辑

TBsoftStudio 发表于 2013-5-28 18:59
按照最严格的看法，β（hfe）随iB（iC）和vCE变化而变化，或者说β是iB和vCE的二元函数，那么β确实应该 ...

不用偏导数不合适，因为β是iB和vCE的二元函数，或者说β=f(iB,vCE)，因此要用偏导数。

一般工程师只认为β随iB（iC）变化而变化，但实际上，随着vCE增大，输出特性曲线会越来越稀疏，也就是说β也会随着vCE增大而增大（基区宽度调制效应，Early效应）。

附图是高频大功率晶体管2SC1970的输出特性曲线，可以清楚地看出β受到iB和vCE的双重影响。

[attach]176368[/attach]

作者: maychang 时间: 2013-5-28 19:27

TBsoftStudio 发表于 2013-5-28 19:07
不用偏导数不合适，因为β是iB和vCE的二元函数，或者说β=f(iB,vCE)，因此要用偏导数。

一般工程师只认为 ...

该曲线族右上角标注有Tc＝25℃，那么Ic也是温度的函数。

作者: 第四维思想 时间: 2013-5-28 20:45
β通常指三极管小信号交流放大倍数。线性工作状太下二者是相等的

作者: 路过打酱油。。 时间: 2013-5-28 21:00
注意到“hFE”....

问题是H参数（Hybrid parameter）是否有hRE、hIE和hOE？

作者: maychang 时间: 2013-5-28 21:25

路过打酱油。。发表于 2013-5-28 21:00
注意到“hFE”....

问题是H参数（Hybrid parameter）是否有hRE、hIE和hOE？

这个当然是没有。
下标FE大写表示直流，只不过是一种习惯，而且往往是生产厂家的标注法。
[attach]176404[/attach]

作者: 路过打酱油。。 时间: 2013-5-28 21:39
继续打酱油....

二端口网络参数还有Z参数，Y参数、ABCD参数和S参数。这些都是小信号下的线性关系。

那个混合参数中混合的意思就是其相关参数含增益、阻抗和导纳。没了其他三个还混得起来吗？

作者: maychang 时间: 2013-5-28 22:17

路过打酱油。。发表于 2013-5-28 21:39
继续打酱油....

二端口网络参数还有Z参数，Y参数、ABCD参数和S参数。这些都是小信号下的线性关系。

“还混得起来吗？”当然是统统没有了。

直流电流增益(DC current gain)本来就不属小信号的考虑范围。

不过，就楼主提出的问题看，离这些(Z参数，Y参数)还很远。

作者: xukun977 时间: 2013-5-28 22:19
本帖最后由 xukun977 于 2013-5-28 22:26 编辑

按道理上说你们这年纪的，尤其是靠搞模电谋生的，手头铁定有本晶体管参数手册的，电子爱好者也必备。
当然，这些书一般电子类是强项的学校还有收藏的，网络时代市场上很少见了。

作者: mmuuss586 时间: 2013-5-28 22:22

作者: Lgz2006 时间: 2013-5-29 06:02

TBsoftStudio 发表于 2013-5-28 19:07
不用偏导数不合适，因为β是iB和vCE的二元函数，或者说β=f(iB,vCE)，因此要用偏导数。

一般工程师只认为 ...

TBsoftStudio 太有意思啦
13楼你说“一般都可以认为β=ic/ib，或者β=ΔiC/ΔiB”
咱跟着说“dic/dib”也可以
14楼你又说“非əic/əib不可”
这令我灰常难受:'(

作者: slayerheart 时间: 2013-5-29 09:39
这么多大侠都回复啦，谢谢。不过对于第二个问题，在仿真软件里有BF（ideal maximum forward beta）参数，这个BF是直流放大还是交流放大呢？是电流放大还是电压放大？在教科书里都只提到了Au和β这两个放大参数。

作者: shalixi 时间: 2013-5-29 10:03
还有β上加一点,这个β是什么意思?

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-29 10:55

Lgz2006 发表于 2013-5-29 06:02
TBsoftStudio 太有意思啦
13楼你说“一般都可以认为β=ic/ib，或者β=ΔiC/ΔiB”
咱跟着说“dic/dib”也 ...

β=ic/ib，或者β=ΔiC/ΔiB是一般工程应用上的定义，如果更粗略一点，一般工程应用上认为β（hfe）=hFE=IC/IB也不是不能接受的。

但如果使用了导数，就是严格理论意义上的定义，β确实是iB和vCE的二元函数，因为Early效应会导致vCE影响β，当然使用偏导数更准确。

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-29 10:58

shalixi 发表于 2013-5-29 10:03
还有β上加一点,这个β是什么意思?

Ic相量（Ic上加一点）和Ib相量（Ib上加一点）的比值，用于放大电路频率特性的分析，也就是h21（或者hfe）上加一点，此时β或者h21（hfe）可以是虚数。

作者: shalixi 时间: 2013-5-29 11:14

TBsoftStudio 发表于 2013-5-29 10:58
Ic相量（Ic上加一点）和Ib相量（Ib上加一点）的比值，用于放大电路频率特性的分析，也就是h21（或者hfe） ...

这样看来一般而言Ic与Ib之间有相位差,但从漂移和扩散之说,Ib只是Ic的一部分,似乎这两者之间没有相位差.

作者: Lgz2006 时间: 2013-5-29 11:19

TBsoftStudio 发表于 2013-5-29 10:55
β=ic/ib，或者β=ΔiC/ΔiB是一般工程应用上的定义，如果更粗略一点，一般工程应用上认为β（hfe）=hFE= ...

按照表达精度，β可有4个级别，依此是：偏，不偏，Δ/Δ，Ic/Ib
您粗的也接受，精的也认可，怎么偏偏不认那个中间的？:'(

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-29 11:23

shalixi 发表于 2013-5-29 11:14
这样看来一般而言Ic与Ib之间有相位差,但从漂移和扩散之说,Ib只是Ic的一部分,似乎这两者之间没有相位差. ...

相位差主要是极间电容造成的（影响较大的是集电结电容Cb'c，即手册中的Cob），在低频下可以忽略，因此β可以看作实数，但在高频下极间电容不能忽略，则h参数会变成虚数，h21（即hfe或者β）也会变成虚数，表示存在极间电容引起的附加相移。

极间电容是影响晶体管高频性能的重要原因，在高频下，极间电容会带来内反馈，甚至会引起自激。

晶体管的高频y参数、S参数等也都是虚数，原因是一样的。

作者: TBsoftStudio 时间: 2013-5-29 11:25

Lgz2006 发表于 2013-5-29 11:19
按照表达精度，β可有4个级别，依此是：偏，不偏，Δ/Δ，Ic/Ib
您粗的也接受，精的也认可，怎么偏偏不认 ...

如果要认同β=diC/diB，我也没说不可以啊，只是说不合适。既然都用上了导数，工程意义已经基本没有了，只剩下理论研究意义，何必用不太精确的。

作者: Lgz2006 时间: 2013-5-29 11:54
Ic/Ib交直流或大信号
Δ/Δ叫小信号
d/d叫微小信号:lol
令Uce=C, Ic-Ib特性切线斜率不就是d/d么;P

作者: slayerheart 时间: 2013-5-29 15:00
为什么对于BF这个参数，都没有人说下呢？

作者: wangmu7206 时间: 2013-5-29 17:58

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