模电研讨全频带分析.doc

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1、模电研讨全频带分析研究专题三题日：放人电路的全频带增益特性分析RS二500Q,RBl=51kQ,RB2=20kQ,RE二2kQ,RL二2kQ,Cl二C2=10uF,晶体管的hfe二100,rbbr=80Q,Cb'c二lOuF,fT二200MHz,UBE二0.7V,VCC=12VOii_+u0_图1cc组态放人电路要求学生对放人电路的屮频增益、输入电阻、输出电阻、频率特性等主要性能进行分析、定量计算。需要注意的是放人电路的频率特性分析需要使用三极管的高频模型，从系统的角度分析整理放人电路的增益函数，根据增益函数，对系统的频率特性进行计算（利用Matlab语言或C语言编程计算），

2、绘制放人电路的频率特性曲线。利用EDAT具对电路进行仿真调试、功能验证，如果条件具备可以电路调试。1、共集放人电路的屮频特性图2共集放人电路的h参数等效电路UBIEQRB220UCC123.38(V)RB1RB22051UBUBE3.380.71.34(mA)RE21032610326hierbb，(1hfe)801012.04(k)IEQ1.34输入电阻ri^RBl//RB2//[hie(1hfe)(RE//RL)]输出电阻33312.6(k)5110//2010〃[2.04101(2//2)]10R//RB1//RB2hiero，(S)//RE25()1hfe电压增益10

3、1(21032103)AU0.98hie(1hfe)(RE//RL)2.04103101(21032103)ri12.6AU压增益为AUS0.98RSr0.512.60.94(1hfe)(RE//RL)考虑信号源内阻时电电流增益Al1hfe1012、共集放大电路的频率响应分析（1）屮频段源电压增益Ausm图1所示电路，在屮频时Cl、C2可视为交流短路，三极管结电容可忽略，据此可呦出屮频段电路的等效电路如图3所示。AusmRiPgmRLRsRiRBl//RB2//(rbbrbe)rbegm(RE//RL)RsRBl//RB2//(rbbrbe)rbbrbe若把gmrbe的关系代

4、入上式，可发现上式与共集基本放人器的源电压增益表达式一致，因为在屮频时混合型等效电路和h参数等效A电路是完全等效的。usni是一•个与频率无关的常数。(2)低频段源电压增益Aus1在低频段，要考虑耦合电容Cl、C2的容抗，而三极管结电容可忽略，由此個出的低频段等效电路如图4所示。11RL)]}(1hfe)[RE//(RL)]RLjC2jC2AuslRSRBl//RB2//{hie(1hfe)[RE//(RL)]}hie(Ihfe)[RE//(RL)]RLjCljC2jC2jC2RBl//RB2//{hie(1hfe)[RE//(jj(1j0.9428(1j)(1j))(1j7

5、3.4607)仃j42.532026.0180i)(1jO.000042.532026.0180i)(3)高频段源电压增益Aush-o+Uo9图5共集放人电路的高频等效电路CC组态放人电路的高频段微变等效电路如图5所示。由图5可见，它是一个包含电容Cbc、Cbe两个独立电容的电路，对应有两个极1OsC点。当s时，be,相应的U(s)，表明有一个s的极点，因此它是含有一个零点、两个极点的二阶系统。下血分别讨论Cbc和Cbe对电路高频响应的影响。(1)Cbc的影响由图5可见，Cbc玄接接在b和地之间，即在输入冋路屮不存在’共射放人器中的密勒倍增效应。由于Cbc10F木身很小，其容

6、抗远人于(RSrbb),故Cbc对高频响应的影响很小，可忽略，等效电路简化’为一阶系统。(2)Cbe的影响在图5中，Cbe是一个跨接在输入端与输岀端的电容，利用密勒定理将其等效到输入端，则密勒等效电容CM为CMCbe(lAu),其屮，UAu0cube是共集电路的电压增益，其值小于1而接近于1,故M远小于Cbe0可见，由于Cbe的密勒效应远小于Cbe本身，故Cbe对高频响)2的影响也很小可以推得共集放人电路的电压增益函数为AUs(j)Uo(j)1j/zAUslJs(j)1J/PAUs式屮(1gmrbe)RLRsrbbrbez1gmrbeTrbeCbe(1gmrbe)RLRsrb

7、brbe(1gmrbe)RLp)rbeCbe(RsrbbRLz很高，(gmbre)R》Rsrbbrbe通过上述分析可见，达到T。当1时，AUs趋近于1,p简化为pRLTRsrbbRL,其值显然远比共射放人电路高，且随Rs减小而增人。从物理概念上说，共集放人电路的上限频率之所以远高于共射放人电路，除了不存在密勒倍增效应外，还因为共集放人电路是反馈系数为1的电压串联负反馈放人电路，因而是理想的电压跟随电路。当频率升高时，虽然Ube()减小，但相应的Ib()增人，通过RL上的电流为Ib()gmUbe()，结果