雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)(2)-資料下載頁

　　

【正文】 ?e發(fā)射結(jié)電阻歸算到基極回路的電阻 ? 跨導(dǎo) gm表示三極管具有正向受控作用的增量電導(dǎo) 。 ? rce三極管輸出電阻， 數(shù)值較大 。 常忽略。 39。m beguCE CECCmB E B EUUiiguu?????? BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) rce cb?c rb?c ceubeu+ + rb?e cb?e rbb? b c e gmub?e b? ib ic cb?c ② 模型簡化 cecb rr 和忽略 ?③ 模型參數(shù)的獲得 （與 H參數(shù)的關(guān)系） rb?e rbb? b c e gmvb?e b? ib ic rbe b c e βib ib ic H參數(shù)模型 低頻時 ，電容看作開路，混合 ?模型與 H參數(shù)模型等效 。 ebbbbe ?? ?? rrr BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) ② 模型簡化 cecb rr 和忽略 ?③ 模型參數(shù)的獲得 （與 H參數(shù)的關(guān)系） rb?e rbb? b c e gmvb?e b? ib ic rbe b c e βib ib ic H參數(shù)模型 低頻時 ，電容看作開路，混合 ?模型與 H參數(shù)模型等效 。 ebbbbe ?? ?? rrr∵ Tb e bE(1 ) Vrr I?? ? ? ∴ ETeb )1( IVr ????又因為 b e b b eu i r??? m b e bg u i?? ?Tmeb 2 fgC???從手冊中查出 Tcb fC 和?另外 所以 TVIrβg EQebm ??? BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) ④ BJT的 頻率參數(shù) 由 H參數(shù)可知 CECfeBuihi???即 cec 0buii? ??根據(jù)混合 ?模型得 bec m b e b c b ebc()1 / j mui g u g j C uC ?? ?? ? ??? ? ? ?b b e b e b e b e b c b ei u r j C u j C u??? ? ? ? ? ?? ? ?所以 c m b cb b e b e b cj1 / j ( )i g Ci r C C????? ? ??????其中 ebm0 ?? rg?當(dāng) cbm ??? Cg ? 時， ebcbeb0)(j1 ??? ??? rCC????ceubeu+ + rb?e cb?e rbb? b c e gmub?e b? ib ic cb?c uce=0表示輸出端交流短路 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) ebcbeb0)(j1 ??? ??? rCC????令 ebcbeb )(21??? ?? rCCf ??則 20)/(1 ???ff???b e b cmmT0b e b c b e2 ( ) 2CCggffC C C?? ????? ? ?? ? ? ? ? ?? ??0T( 1 )f f f f? ? ??? ? ? ? ?求共基極截止頻率 ?f④ BJT的 頻率參數(shù) 共發(fā)射極截止頻率 特征頻率 對數(shù)坐標(biāo) fβ fT f/Hz 20lg /dB 3dB ?0? 20lg 164 011Pj f f ?????? ? ? ? ? ? ????參 看 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) αTβ fff ??高頻小信號簡化電路 在 π型小信號模型中，因存在 Cb‘c 對求解不便，可通過單向化處理加以變換?？梢杂幂斎雮?cè)的 C’? 和輸出側(cè)的C‘’?兩個電容去分別代替 Cb ‘c ，如右圖所示。 高頻小信號模型電路 高頻小信號模型的簡化分析 ?? CKKC 1 ???? 由于 C‘’? C‘? , 可以忽略，所以可簡化為下圖，其中 C? 39。 =Cb39。e+ C39。? 。 簡化高頻小信號電路 ?? CKC )1( ???其中： cm RgK ??當(dāng)集電極接上 RC時 , 單管共射放大器的頻率響應(yīng) 一、 全頻段小信號電路模型 二、 中頻段電壓放大倍數(shù) Ausm 三、 低頻段電壓放大倍數(shù) Ausm 四、 高頻段電壓放大倍數(shù) Ausm 五、 完整的頻率響應(yīng)曲線 一、全頻段小信號電路模型 對于下圖（左）所示的共發(fā)射極接法的基本放大電路，分析其頻率響應(yīng)，需畫出放大電路從低頻到高頻的全頻段小信號模型，如下圖（右）所示。然后分中、低、高三個頻段加以研究。 如果將 C2和 RL看作是下一級放大電路的耦合電容和輸入電阻，則上面的電路還可以進(jìn)一步化簡為下圖所示的電路： 二、中頻段電壓放大倍數(shù) usmA? 在中頻段，耦合電容和三極管結(jié)電容的影響可以忽略，因此電路可簡化為下圖。 siiebebosou s m vvvvvvvvA????????????? ??Cmebo Rgvv?????ebbbebiebrrrvv????????isisiRRRvv????其中 ： 、 、 、 )//( ebbbbi rrRR ?? ??整理得到中頻段電壓放大倍數(shù)如下： Cmebbbebisiu s m RgrrrRRRA ??????????由于 、 代入上式得： ebm rg?? ? beebbb rrr ?? ??beCisiu s m rRRRRA ?????? 這個結(jié)果與以前用微變等效電路法分析的結(jié)果 完全一樣。 三、低頻段電壓放大倍數(shù) 將全頻段小信號電路模型中的 C1保留， C′?忽略，即可獲得低 頻段小信號電路模型 如圖 。低頻電壓放大倍數(shù)為： ffjRgrrrRRRvvALCmebbbebisisousL????????????11???ffjALu s m??1?1s )(R21 CRf iL ?? ?式中： 由上式結(jié)果可知，放大電路的低頻響應(yīng)等效為一個 RC高通電路，下限頻率 fL主要與低頻等效電路的時間常數(shù)有關(guān)，C1和（ Rs+Ri）的乘積愈大，則fL愈小，即放大電路的低頻響應(yīng)愈好。 usmA?四、高頻段電壓放大倍數(shù) usmA? 將全頻段小信號模型中的 C1短路，即可獲得高 頻段小信號模型微變等效電路，如圖。高 頻電壓放大倍數(shù)為： sou s H vvA????HCmebbbebisiffjRgrrrRRR???????????11HusmffjA??1?式中： ?? CRRrrfbsbbebH ?????? )]//(//[21 由上式結(jié)果可知，放大電路的高頻響應(yīng)等效為一個 RC低通電路，上限頻率 fH主要與高頻等效電路的時間常數(shù) rb180。e //[rbb180。+ (Rs+Rb)]C′? 有關(guān)， C′? 愈小，放大電路的高頻響應(yīng)愈好。 五、完整的頻率響應(yīng)曲線 將以上在中頻段、低頻段和高頻段分別求出的電壓放大倍數(shù)進(jìn)行綜合，就可以得到基本共射放大電路在全頻率范圍內(nèi)的放大倍數(shù)的表達(dá)式： )1()1( HLusmusffjffjAA??????式中： 、beCisiusm rRRRRA ??????1)(21CRRfisL ??? ??? CRRrrfbsbbebH ?????? )////(21 同時，將中頻段、低頻段和高頻段的頻率響應(yīng)曲線綜合起來，就得到了基本共射放大電路完整的頻率響應(yīng)曲線，如下圖所示 增益 –帶寬積 將中頻增益與通頻帶相乘所得的乘積稱為 增益 –帶寬積 ?? Hu s m fA?beCisirRRRR ???? ?? CRRrr bsbbeb ?????? )]//(/ / [21)]1()[(2 CmebbbsCmRgCrRRg??????? 由上式可見，當(dāng)電路參數(shù)及三極管都選定后，增益帶寬積基本上是個常數(shù)，因此放大電路的中頻增益與通頻帶存在矛盾，兩這相互制約。要提高增益 帶寬積，可選用 rbb?和 Cb ? ? e、 Cb?c都較小的三極管。 單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng) 1. 共基極放大電路的高頻響應(yīng) ① 高頻等效電路 ② 高頻響應(yīng) ebmπ2 ?? Cg Tf? 特征頻率 1. 共基極放大電路的高頻響應(yīng) ???????????????????H2H1SMSHffffAAj1j1VV??? ? eb39。eesH1 ||||π2 1 CrRRf ?cb39。LH2 39。π21CRf ?eeseeLmSM ||||39。RrRRrRgAV ???其中 由于 re很小 由于 Cb?c很小， fH2也很高。 ? ? eb39。eeb39。eesH1 π2 1||||π2 1 CrCrRRf ?? 單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng) 2. 共集電極放大電路的上限頻率 1. 多級放大電路的增益 )j()j()j(io???VVAV ??? ?)j()j()j()j()j()j( 1 )o(oo1o2io1??????nnVVVVVV???????????)j()j()j( 21 ??? VnVV AAA ???? ????? 前級的開路電壓是下級的信號源電壓 ? 前級的輸出阻抗是下級的信號源阻抗 ? 下級的輸入阻抗是前級的負(fù)載 多級放大電路的頻率響應(yīng) 2. 多級放大電路的頻率響應(yīng) ? 多級放大電路的通頻帶比它的任何一級都窄。 （以兩級為例） 則單級的上下限頻率處的增益為 當(dāng)兩級增益和頻帶均相同時， 。 M1VA?兩級的增益為 。 )7 0 ( M122M1 VV AA ?? ?即兩級的帶寬小于單級帶寬。 多級放大電路的頻率響應(yīng) 可以證明，多級放大電路的上、下限截止頻率和組成它的各級放大電路的上、下限截止頻率之間的關(guān)系為： HnHHH ffff22212 ???? ?LnLLL ffff ???? ?