C3 · BJT
小信号模型：凑近看，曲线也是直线
对于工作点周围的小幅摆动，晶体管看起来就像线性元件。这一单元亲手减小信号幅度，确认从多大开始，输出能干净地复制输入。
减小信号，找出干净的相似形
浅色曲线是输入，即基极-发射极电压的摆动；粗曲线是输出，即集电极电流的摆动。信号大时，输出波峰尖、波谷平，发生失真。减小幅度，找出输出变成与输入同样正弦形状的大小。
信号幅度 vbevbe = 80 mV
小信号关系 · ic = gm vbe
gm = Ic/VT ≈ 192 mA/V
rπ = β/gm ≈ 0.52 kΩ
幅度大到与热电压相当。指数曲线的弯曲完全显现，输出的波峰比波谷鼓得多。
大信号 · 失真
在工作点放大，曲线即直线
集电极电流随基极-发射极电压按指数弯曲上升。不过，只把工作点周围很窄的一段截出来放大，任何光滑曲线看起来都像它的切线，也就是一条直线。小信号正是停留在这一窄段之内的摆动，在这一段里输入和输出是直线关系，也就是线性的。
切线斜率，gm = Ic/VT
这条切线的斜率就是跨导 gm。指数函数求导后仍与自身成正比，所以斜率等于工作点的集电极电流除以热电压，gm = Ic/VT。因此 C2 中选定的偏置电流越大，切线越陡，gm 越大，同样的小输入就能产生更大的输出电流。工作点可以说就是增益的旋钮。
小信号等效模型
现在可以把晶体管改画成一个线性方框。输入一侧看起来是基极电压除以基极电流的输入电阻 rπ = β/gm，输出一侧是 ic = gm vbe = β ib 的电流源。数值不变的 DC 电源对信号来说没有摆动，所以在交流上当作接地。这个等效电路就是后面几个单元计算增益的工具，只在信号不越出那一窄段时成立。
观察ic = gm vbe
输出电流等于跨导乘以输入电压。
选择gm = Ic / ?
跨导是工作点电流除以热电压。
填空rπ = β / ?
输入电阻是 β 除以跨导。
自己来gm rπ = ?
两者相乘又回到电流增益 β。
回到第一屏
信号大时，输出是波峰尖、波谷平的失真波形，这正是指数曲线的弯曲直接映出来的。把幅度减到远小于热电压，那一窄段里的曲线看起来就像直线，输出成了原样复制输入的干净正弦。这条直线的斜率就是 gm，有了它，晶体管就成了只含输入电阻 rπ 和电流源 gm vbe 的线性方框。大的 DC 是托住位置的底座，从现在起要计算的信号，只是它上面的小幅摆动。
对于工作点周围的小信号，晶体管是线性元件。把指数曲线 Ic(Vbe) 在 Q 点放大，看起来是斜率为 gm = Ic/VT 的直线(跨导)，所以小的 vbe 产生 ic = gm vbe 。晶体管变成由输入电阻 rπ = β/gm 和电流源 gm vbe 组成的小信号等效模型(gm rπ = β)。它只在信号小到曲线看起来是直线时成立。
接下来的脉络
现在你已学会把晶体管换成线性方框。下一单元把这个方框放进实际电路，即共射极放大器。输入信号使基极摆动，电流源就让电流流过集电极电阻，产生大的输出电压；你将第一次用小信号模型亲手算出这个电压增益。