頻率響應(yīng)與BJT高頻等效電路.ppt

1、第五章放大器的頻率特性,第五章 放大器的頻率特性主要內(nèi)容,1、掌握放大器的頻率特性的概念，并熟悉其表達(dá)式與波特圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 2、熟悉BJT的高頻微變等效模型（型等效） 3、掌握單級(jí)BJT放大器的fL、fH 的求法。,第14講 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,一、頻率響應(yīng)的基本概念,1. 研究的問題： 放大電路對(duì)信號(hào)頻率的適應(yīng)程度，即信號(hào)頻率對(duì)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(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號(hào)頻率的適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿足

2、信號(hào)頻率的范圍要求。,2. 基本概念（1）高通電路: 信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。,（1）高通電路：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？,ffL時(shí)放大倍數(shù)約為1,-截止頻率與時(shí)間常數(shù)的關(guān)系！,（2）低通電路: 信號(hào)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？,ffH時(shí)放大倍數(shù)約為1,-截止頻率與時(shí)間常數(shù)的關(guān)系！,(3) 頻率特性表達(dá)式與波特圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系 （參考p235）,每個(gè)零點(diǎn)對(duì)下限頻率的貢獻(xiàn)： +90o相位超前；+20dB/+倍頻幅頻變化 每個(gè)極點(diǎn)對(duì)上限頻率的貢獻(xiàn)： -90o相位滯

3、后；-20dB/+倍頻幅頻變化 舉例：,（4）幾個(gè)結(jié)論, 電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子, 當(dāng) f=fL時(shí)放大倍數(shù)幅值降到0.707倍，相角超前45； 當(dāng) f=fH時(shí)放大倍數(shù)幅值也降到0.707倍，相角滯后45。, 截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù),電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子, 頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性兩條曲線。,二、放大電路的頻率參數(shù),在低頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。,高通電路,低通電路,在高頻段，隨著信號(hào)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(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。,下限頻率,上限頻

4、率,三、晶體管的高頻等效電路 1. 混合模型：形狀像，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 rbe：發(fā)射結(jié)電阻 C：發(fā)射結(jié)電容 re：發(fā)射區(qū)體電阻 rbc：集電結(jié)電阻 C：集電結(jié)電容 rc：集電區(qū)體電阻,因多子濃度高而阻值小,因面積大而阻值小,混合模型：忽略小電阻分壓，考慮集電極電流的受控關(guān)系：,gm為跨導(dǎo)，它不隨信號(hào)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,混合模型：忽略大電阻的分流：,混合模型的單向化（即使信號(hào)單向傳遞:smitt 等效）,等效變換后電流不變,晶體管簡化的高頻等效電路,？,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： 低頻段和高頻段放大倍數(shù)的表達(dá)式； ； 波特圖及其折線畫法； C的求法。,晶體管JT 的頻率特性 f =1/2r b e c f T= 0 f = 1/2r e c f=(1+ 0 ) f note: c= c+ c,作業(yè),自測題（三）