C6.6:交流参量、电压增益、电流增益的学习
在晶体管手册里，经常容易看到hfe、hie、hre、hoe这四个参量，这是小信号特性的交流参量。
发明晶体管的初期，就是采用了这种h参量的方法来计算和设计晶体管电路，h参量法是晶体管外部端口特性建立的数学模型分析方法，对晶体管内部物理过程并不注重。
而现在实用的是β和r'e进行分析的r'参量法，该方法可以用欧姆定律和其他基本原理，所以适用性更广，但尽管如此，h参量还是在某些时候有可取的作用，比如h参量比r'参量更容易测量得到，所以器件的数据手册会使用h参量，有的手册会没有β、r'e这些r'参量，只有hfe、hie、hre、hoe这四个参量，可以通过这四个参量来转换获得r'参量的相关信息。
hfe实际上是交流电流增益，符号表示为 β = hfe，如下图为2N3904的手册，可以看到hfe范围是100-300，最低是100，最高是300，且是在VCE = 1.0V，Ic = 10mA的情况下的数值。
hie则是相对于输入阻抗，手册给定范围是1-10kΩ（国内2N3904手册只有hfe参数），它和r'参量关系是： r'e = hie / hfe
例如hie和hfe的最大值分别是10k和400，所以根据上述公式得到r'e = 10k / 400 = 25Ω
最后两个参量，hre和hoe在故障检测和一般设计中用不到，只简单说说。
hre（反向电压传输系数）：当输入端交流开路（即基极电流IB不变）时，晶体管内部输出电压 VCE 对输入电压 VBE的影响能力。
原理:这主要源于晶体管的基区宽度调制效应（厄利效应），当VCE 增大时，集电结反偏电压增大，耗尽层变宽，导致有效基区宽度略微减小,基区中载流子复合的机会减少，为了维持相同的基极电流，发射结电压 VBE 需要略微减小,hre就描述了这种内部反馈关系。
hoe（输出电导）:当输入端交流开路（即基极电流IB不变）时，输出电压 VCE对输出电流 IC 的控制能力。它是输出电阻RCE的倒数，即
（用小信号交流分量表示）
原理:同样主要由基区宽度调制效应引起,VCE增加导致有效基区变窄，使集电极电流 IC 随VCE增大而略有增加（理想情况下IC应仅受IB控制且恒定）,这使得输出特性曲线在放大区并非完全水平，而是略微上翘,hoe描述了这种输出电流受输出电压影响的程度。
小信号参量还有fT、Cibo、Cobo和NF，fT是高频极限值的相关信息，Cibo是器件输入电容，Cobo是器件输出电容，NF是噪声系数，表示产生噪声情况。
除了这些参量，还有特性曲线值得关注，比如电流增益曲线，可以看到hfe波动情况，如下图：
这样就可以看到，当考虑批量生产的时候，器件在温度变化情况下的稳定程度。
了解以上内容后，就可以讨论电压增益（交流输出电压除以交流输入电压）了，如下图分压器偏置放大器。
Π模型：
T模型：
由上图Π模型，基极交流电流ib流过基极输入电阻βr'e，根据欧姆定律得：vin = ib * βr'e
在集电极电路，电流源的交流电流ic流过并联的RL和RC，所以输出电压等于：
vout = ic * (RC || RL) = βib * (RC || RL)
下面用vout除以vin，得到了Av = vout / vin = βib（RC || RL) / (ib * βr'e)
简化为： Av = (RC || RL) / r'e
从Π模型的集电极看到的交流负载总电阻是RC和RL的并联，这个总电阻为集电极交流电阻，符号rc表示，定义为: rc = RC || RL
所以上式改为 Av = rc / r'e
得到了电压增益等于集电极交流电阻除以发射结交流电阻的公式。
而上图的T模型分析方法，则为输入电压vin跨接在r'e两端，欧姆定律得到:
vin = ie * r'e
集电极电路中，电流源中的交流电流ic流过集电极交流电阻，所以交流输出电压等于：
vout = ic * rc
vout除以vin，得到: Av = vout / vin = (ic * rc) / (ie * r'e)
由于ic约等于ib，所以可以简化为： Av = rc / r'e
所以可以看到，T模型和Π模型推导的结果相同，需用到放大器的集电极交流电阻rc和发射结交流电阻r'e，可以适用于所有CE放大器。
而有电压增益就有电流增益，Ai则表示交流电流增益，是输出电流iout和iin之比，输出电流iout并不是ic，而是流过负载RL的电流，可以推导处Ai的表达式：
Ai = (vout / RL) / (vin / Zin)
或Ai = （vout / vin） * （Zin / RL）
又因为Av = vout / vin，所以Ai可以表示为Ai = Av * （Zin / RL）。
注：以上仅个人观点，如有错误，恳请批评指正