概述 晶体管场效应管高频等效电路.pptVIP

第五章放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 一、研究的问题： 放大电路对信号频率的适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导体器件极间电容的存在，当输入信号频率过低或过高时，放大倍数的数值变小，而且产生超前或滞后相移，即放大倍数为频率的函数。这种函数关系称为频率响应或频率特性。 在使用一个放大电路时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。 二、基本概念1. 高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。 1. 高通电路：频率响应 2. 低通电路: 信号频率越低，输出电压越接近输入电压。 2. 低通电路：频率响应 3. 几个结论 三、放大电路的频率参数 5.2 晶体管的高频等效模型 5.2.1 混合π模型：形状像Π，参数量纲各不相同 混合π模型：忽略小电阻,考虑集电极电流的受控关系 简化的混合π模型：忽略大电阻的分流 单向化后的混合π模型（即使信号单向传递） 晶体管简化的高频等效模型 5.2.2 晶体管电流放大倍数的频率响应 电流放大倍数的频率特性曲线 电流放大倍数的波特图: 采用对数坐标系 晶体管的频率参数 5.3 场效应管的高频等效电路 讨论一 讨论一 * 5.1 频率响应概述 5.2 晶体管的高频等效模型 5.3 场效应管的高频等效模型 5.4 多级放大电路的频率响应 fL ffL时放大倍数约为1 fH ffH时放大倍数约为1 ① 电路低频段的放大倍数需乘因子 ② 当 f=fL时放大倍数幅值约降到0.707倍，相角超前45o； 当 f=fH时放大倍数幅值也约降到0.707倍，相角滞后45o。 ③ 截止频率决定于电容所在回路的时间常数 ④ 频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。 电路高频段的放大倍数需乘因子 在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。 高通电路 低通电路 在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。 下限频率 上限频率 结构：由体电阻、结电阻、结电容组成。 rbb’：基区体电阻 rb’e’：发射结电阻 Cπ：发射结电容 re：发射区体电阻 rb’c’：集电结电阻 Cμ：集电结电容 rc：集电区体电阻 因多子浓度高而阻值小 因面积大而阻值小 gm为跨导，它是一个常数，不随信号频率的变化而变。 与 与晶体管结构示意图对应的混合π模型： Cμ连接了输入回路和输出回路，引入了反馈，信号传递有两个方向，使电路的分析复杂化。 等效变换后电流不变 ＝？ 短路 采用对数坐标系，横轴为lg f，可开阔视野；纵轴为 单位为“分贝” （dB），使得 “ ×” →“ ＋” 。 lg f 注意折线化曲线的误差 －20dB/十倍频 折线化近似画法 共射截止频率 共基截止频率 特征频率 集电结电容 通过以上分析得出的结论： ① 低频段和高频段放大倍数的表达式； ② 截止频率与时间常数的关系； ③ 波特图及其折线画法； ④ Cπ的求法。 手册查得 可与晶体管高频等效电路类比，简化、单向化变换。 很大，可忽略其电流 单向化变换 0.1～1 1～10 1～10 数值/pF Cds Cgd Cgs 极间电容 忽略d-s间等效电容 电路如图。已知各电阻阻值；静态工作点合适，集电极电流ICQ＝1.5mA；晶体管的rbb’=100Ω， β =100， Cob=5pF， fβ=0.5MHz。 试求解该电路中晶体管高频等效模型中的各个参数。 *