晶體管高頻等效電路參數(shù)等效電路培訓(xùn)講學(xué).ppt

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1、晶體管高頻等效電路參數(shù)等效電路：發(fā)射結(jié)電容,約10皮法到幾百皮法；：集電結(jié)電阻,約10kΩ～10MΩ；：集電結(jié)電容,約幾個(gè)皮法；：晶體管跨導(dǎo),幾十毫西門子以下；各參數(shù)有關(guān)的公式如下：其中:是發(fā)射極靜態(tài)電流,是晶體管低頻短路電流是晶體管特征頻率。放大系數(shù),2.2.1注意:各參數(shù)均與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)。另外，常用的晶體管高頻共基極等效電路如圖2.2.2圖（a）所示，圖(b)是簡(jiǎn)化等效電路。圖2.2.2晶體管高頻共基極等效電路及其簡(jiǎn)化電路2.2.1二、Ｙ參數(shù)等效電路雙口網(wǎng)絡(luò)即具有兩個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)，如圖2.2.3所示。參數(shù)方程是選取各端口的電壓為自變量,

2、電流為應(yīng)變量,其方程如下圖2.2.3雙口網(wǎng)絡(luò)2.2.1其中四個(gè)參量均具有導(dǎo)納量綱，即所以Ｙ參數(shù)又稱為短路導(dǎo)納參數(shù),即確定這四個(gè)參數(shù)時(shí)必須使某一個(gè)端口電壓為零,也就是使該端口交流短路。2.2.1圖2.2.4共發(fā)射極接法的晶體管Ｙ參數(shù)等效電路2.2.1如共發(fā)射極接法的晶體管,如圖2.2.4所示,相應(yīng)的Ｙ參數(shù)方程為式中，分別稱為輸入導(dǎo)納、反向傳輸導(dǎo)納正向傳輸導(dǎo)納和輸出導(dǎo)納。其中圖2.2.4共發(fā)射極接法的晶體管Ｙ參數(shù)等效電路三、Ｙ參數(shù)與混合參數(shù)的關(guān)系2.2.12.2.2單管單調(diào)諧放大器一、電路組成及工作原理圖2.2.5高頻調(diào)諧放大器的典型線路（a）

3、原理電路（b）交流通路1、各元件的作用構(gòu)成晶體管的分壓式電流反饋直流偏置電路，以保證晶體管工作在甲類狀態(tài)。2.2.2電容CB、CE對(duì)高頻旁路，電容值比低頻放大器中小得多。LC振蕩回路作為晶體管放大器的負(fù)載，為放大器提供選頻回路。振蕩回路采用抽頭連接，可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。2.2.2圖2.2.5高頻調(diào)諧放大器的典型線路（a）原理電路（b）交流通路2、簡(jiǎn)單工作原理信號(hào)由輸入端的高頻變壓器引入，晶體管放大器的負(fù)載為部分接入的振蕩回路，該回路對(duì)輸入信號(hào)頻率諧振，即。此時(shí)，回路呈現(xiàn)的阻抗最大，而對(duì)其它頻率的阻抗很小，因而輸入信號(hào)頻率的電壓得到放大，而其它

4、頻率信號(hào)受到抑制。同時(shí)振蕩回路采用抽頭連接，可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，以提供晶體管集電極所需要的負(fù)載電阻，從而在負(fù)載（下一級(jí)晶體管的輸入）上得到最大的電壓輸出。所以，振蕩回路的作用是實(shí)現(xiàn)選頻濾波及阻抗匹配。二、電路性能分析1、放大器的小信號(hào)等效電路及其簡(jiǎn)化圖2.2.6單管放大器的小信號(hào)（a）小信號(hào)等效電路（b）簡(jiǎn)化電路2.2.2圖中設(shè)得到的小信號(hào)等效電路如下圖所示。其中其中2.2.2由圖知：所以2、電路性能分析（1）電壓放大倍數(shù)（增益）2.2.2諧振電壓放大倍數(shù)（增益）式中負(fù)號(hào)表示輸出電壓和輸入電壓之間的相位相差。同時(shí)，由于是復(fù)數(shù)，其相角為故放大器

5、在回路諧振時(shí)，。當(dāng)工作頻率較低時(shí)，和相位才相差，即輸出電壓和輸入電壓反相位。諧振電壓放大倍數(shù)（增益）的振幅值2.2.2和輸入電壓之間，而是的相位差并不是輸出電壓結(jié)論：電壓增益振幅與晶體管參數(shù)、負(fù)載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)有關(guān)：（A）為了增大,應(yīng)選取大,小的晶體管。（B）為了增大,要求負(fù)載電導(dǎo)小,如果負(fù)載是下小。一級(jí)放大器,則要求其（C）回路諧振電導(dǎo)越小,越大。而取決于值,與成反比?；芈房蛰d品質(zhì)因數(shù)（D）與接入系數(shù)有關(guān),但不是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減關(guān)系。由于還會(huì)影響回路有載品質(zhì)因數(shù)值而又將影響通頻帶,所以的選擇應(yīng)全面考慮,選取最佳值。2.2.

6、2（2）、放大器的頻率特性其中幅頻特性表達(dá)式為圖2.2.7放大器的諧振曲線2.2.2放大器的頻率特性曲線如圖示。（3）放大器的通頻帶令，得到放大器的通頻帶為越高，放大器的通頻帶越窄，反之越寬。（4）放大器的增益帶寬積將代入得到放大器的增益帶寬積為2.2.2（5）矩形系數(shù)（6）、結(jié)論A、晶體管選定以后（值已經(jīng)確定），接入系數(shù)不變時(shí)，放大器的諧振電壓增益只決定于回路的總電容和通頻帶的乘積。電容越大，通頻帶越寬，則增益越小。B、要想既得到高的增益，又保證足夠?qū)挼耐l帶，除2.2.2了選用大的晶體管外，還應(yīng)該盡量減小諧振回路的總電容。C、的減小與電

7、路的穩(wěn)定性相矛盾，減小即應(yīng)該減小外接電容C，但分布參數(shù)的影響將加大，會(huì)造成電路不穩(wěn)定。解決的方法采用部分接入的方式。例2.2.1在圖2.2.5中,已知工作頻率=30MHz,Ｖcc＝6Ｖ,＝2mA。晶體管采用3DG47型NPN高頻管，其Ｙ參數(shù)在上述工作條件和工作頻率處的數(shù)值如下：，，；；，；，；回路電感Ｌ＝14μH,接入系數(shù)，，回路空載品質(zhì)因數(shù)＝100，負(fù)載是另一級(jí)相同的放大器。求放大器的諧振電壓增益、通頻帶，且回路電容C取多少時(shí)，回路諧振？2.2.2解：暫不考慮的作用（）。根據(jù)已知條件可得回路總電導(dǎo)電壓增益為2.2.2回路總電容故外加電容C

8、通頻帶2.2.22.2.3多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器當(dāng)多級(jí)放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上時(shí)，稱為多級(jí)單調(diào)諧放大器。n級(jí)放大器級(jí)聯(lián)，則總電壓增益的振幅值為：一、電壓增益若每一級(jí)參