讨论一个三极管放大电路的问题

今天我们来讨论一个三极管放大电路的问题，起因是在网上看到了一个“压控电流源模型”比“流控电流源模型”更好的说法，其论证依据是这样的：

首先，通过“流控电流源模型”获得基极分压式共射放大电路的电压放大系数表达式，即 Av=R C /RE （该式说明，电压放大系数是集电极电阻与发射极电阻的比值）。

读过铃木雅臣的《晶体管电路设计》一书的粉丝应该见过此式，看过《三极管应用分析精粹：从单管放大到模拟集成电路设计》（以下简称“三极管”或“原书”）的粉丝也对该式不陌生，只不过其中还给出了简单的 推导过程 （ 有分教 ）。

然后，论证者将发射极电阻RE短接（即R E =0），根据上式可得该电路的电压放大系数应该为 无穷大 ，而实际电路是不可能的，算是初步揭开“流控电流源模型”不太好的序幕。

之后， 再使用“压控电流源模型”，认为三极管发射极其实串联了一个小电阻re （如何“由模型获得串联小电阻”的结论没看懂），所以实际的电压放大系数为 Av=R C /re ，而根据该式计算的结果与实际电路的电压放大系数接近，由此得出“压控电流源模型”更好或更接近物理本质。

大家觉得这个论证过程怎么样？

这个论证过程的主要漏洞在于第2步： 将发射极电阻RE短路后，就可以根据公式获得相应的电压放大系数为无穷大？ 这个公式本身并没错，但是请注意它的来源，看看《三极管》是如何获得该公式的，如下图所示（ 原书P189 ）：

发现了没有？从“原始公式”到“简化后的公式”的重要前提之一是： （１＋β）ＲＥ远远大于 ｒｂｅ 。当你将发射极电阻RE设置为0时，（1＋β）ＲＥ就是0， 此时ｒｂｅ是不能忽略的 ，相应的公式应该为：

那么rbe是什么呢？如下图所示（ 原书P84 ）：

我们将rbe代入（忽略r bb’ ），即可进一步得到：

看到没有？ 结果与前述论证的结论一致 ，所以咱姑且不讨论“压控电流源模型”是否比“流控电流源模型”更好，或更接近物理本质，但这种论证方式肯定不太严谨！

《晶体管电路设计》中的公式Av=R C /RE是通过直观简洁的方式获取（在实际应用过程中忽略一些参数不会影响使用），但如果不去理解这个公式的局限性，并且无论做什么电路分析都直接套用，就会产生类似这种不太美丽的结论，所以俺在前言中提到的“ 过多抛却理论也不利于系统深入地理解三极管及其应用 ”就是这个意思。

类似的，有些人认为“三极管是压控元器件（而不是流控元器件）”。