頻率響應(yīng)概述與晶體管的高頻等效電路

《頻率響應(yīng)概述與晶體管的高頻等效電路》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第十四講頻率響應(yīng)概述與晶體管的高頻等效電路頻率響應(yīng)概述與晶體管的高頻等效電路一、頻率響應(yīng)的基本概念二、放大電路的頻率參數(shù)三、晶體管的高頻等效電路四、場效應(yīng)管的高頻等效電路一、頻率響應(yīng)的基本概念1.研究的問題：放大電路對信號頻率的適應(yīng)程度，即信號頻率對放大倍數(shù)的影響。由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導(dǎo)體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。在使用一個放大電路時應(yīng)了解其信號頻率的適用范圍，在設(shè)計放大電路時，應(yīng)滿足信號頻率的范圍要求。2.基本概念（1）高通電路:信號頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。（1）高通電

2、路：頻率響應(yīng)fL低頻段放大倍數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn)？下限截止頻率的特征？f>>fL時放大倍數(shù)約為1（2）低通電路:信號頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。（2）低通電路：頻率響應(yīng)fH低頻段放大倍數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn)？上限截止頻率的特征？f<

3、大電路的頻率參數(shù)在低頻段，隨著信號頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使動態(tài)信號損失，放大能力下降。高通電路低通電路在高頻段，隨著信號頻率逐漸升高，晶體管極間電容和分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動態(tài)信號損失，放大能力下降。下限頻率上限頻率三、晶體管的高頻等效電路1.混合π模型：形狀像Π，參數(shù)量綱各不相同結(jié)構(gòu)：由體電阻、結(jié)電阻、結(jié)電容組成。rbb’：基區(qū)體電阻rb’e’：發(fā)射結(jié)電阻Cπ：發(fā)射結(jié)電容re：發(fā)射區(qū)體電阻rb’c’：集電結(jié)電阻Cμ：集電結(jié)電容rc：集電區(qū)體電阻因多子濃度高而阻值小因面積大而阻

4、值小混合π模型：忽略小電阻，考慮集電極電流的受控關(guān)系gm為跨導(dǎo)，它不隨信號頻率的變化而變。為什么引入?yún)?shù)gm？因在放大區(qū)iC幾乎僅決定于iB而阻值大因在放大區(qū)承受反向電壓而阻值大混合π模型：忽略大電阻的分流Cμ連接了輸入回路和輸出回路，引入了反饋，信號傳遞有兩個方向，使電路的分析復(fù)雜化?；旌夕心Ｐ偷膯蜗蚧词剐盘枂蜗騻鬟f）等效變換后電流不變晶體管簡化的高頻等效電路＝？2.電流放大倍數(shù)的頻率響應(yīng)為什么短路？電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線電流放大倍數(shù)的波特圖:采用對數(shù)坐標(biāo)系采用對數(shù)坐標(biāo)系，橫軸為lgf，可開闊視野；縱軸為單位為

5、“分貝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折線化曲線的誤差－20dB/十倍頻折線化近似畫法3.晶體管的頻率參數(shù)共射截止頻率共基截止頻率特征頻率集電結(jié)電容通過以上分析得出的結(jié)論：①低頻段和高頻段放大倍數(shù)的表達(dá)式；②截止頻率與時間常數(shù)的關(guān)系；③波特圖及其折線畫法；④Cπ的求法。手冊查得四、場效應(yīng)管的高頻等效電路可與晶體管高頻等效電流類比，簡化、單向化變換。很大，可忽略其電流單向化變換極間電容CgsCgdCds數(shù)值/pF1～101～100.1～1忽略d-s間等效電容討論一1.若干個放大電路的放大倍數(shù)分別為1、10、102

6、、103、104、105，它們的增益分別為多少？2.為什么波特圖開闊了視野？同樣長度的橫軸，在單位長度不變的情況下，采用對數(shù)坐標(biāo)后，最高頻率是原來的多少倍？102030405060Of10102103104105106lgf討論二電路如圖。已知各電阻阻值；靜態(tài)工作點(diǎn)合適，集電極電流ICQ＝2mA；晶體管的rbb’=200Ω，Cob=5pF，fβ=1MHz。試求解該電路中晶體管高頻等效模型中的各個參數(shù)。討論二清華大學(xué)華成英hchya@tsinghua.edu.cn