频率响应概述与晶体管的高频等效电路1

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1、重点：RC网络的频率响应，放大电路的频率特性的概念，单管放大电路频率特性的分析方法。难点：对频率响应基本概念的理解，用高频等效模型分析单管放大电路的频率响应。要求：1、熟练掌握放大电路中只含一个时间常数时的fH和fL的计算方法及Au(f)的标准形式，并能画出波特图；2、掌握以下概念：上限频率，下限频率，通频带，波特图，增益带宽积，幅值裕度，相位裕度，相位补偿；3、理解影响频率特性的因素，理解三极管高频等效模型及其主要参数；4、了解放大器频率特性的分析方法，了解多级阻容耦合放大器的频率响应。第五章放大电路

2、的频率响应第十四讲频率响应概述与晶体管的高频等效电路一、频率响应的基本概念二、放大电路的频率参数三、晶体管的高频等效电路四、场效应管的高频等效电路一、频率响应的基本概念1.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，使放大倍数为频率的函数。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。2.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

3、响应fLf>>fL时放大倍数约为1（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fHf<

4、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。下限频率上限频率三、晶体管的高频等效电路1.混合π模型：形状像Π，参数量纲各不相同结构：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混合π模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系gm为跨导，它不

5、随信号频率的变化而变。因在放大区iC几乎仅决定于iB而阻值大因在放大区承受反向电压而阻值大混合π模型：忽略大电阻的分流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。混合π模型的单向化（即使信号单向传递）等效变换后电流不变晶体管简化的高频等效电路＝？2.电流放大倍数的频率响应为什么短路？电流放大倍数的频率特性曲线电流放大倍数的波特图:采用对数坐标系采用对数坐标系，横轴为lgf，可开阔视野；纵轴为单位为“分贝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折线化曲线的误差－20

6、dB/十倍频折线化近似画法3.晶体管的频率参数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是频率的函数；②截止频率与时间常数的关系；③波特图及其折线画法；④Cπ的求法。手册查得四、场效应管的高频等效电路可与晶体管高频等效电流类比，简化、单向化变换。很大，可忽略其电流单向化变换极间电容CgsCgdCds数值/pF1～101～100.1～1忽略d-s间等效电容讨论一1.若干个放大电路的放大倍数分别为1、10、102、103、104、105，它们的增益分别

7、为多少？2.为什么波特图开阔了视野？同样长度的横轴，在单位长度不变的情况下，采用对数坐标后，最高频率是原来的多少倍？102030405060Of10102103104105106lgf讨论二电路如图。已知各电阻阻值；静态工作点合适，集电极电流ICQ＝2mA；晶体管的rbb’=200Ω，Cob=5pF，fβ=1MHz。试求解该电路中晶体管高频等效模型中的各个参数。讨论二清华大学华成英hchya@tsinghua.edu.cn