高频电子线路

第2章2.12.1.1 2.1.2

高频小信号放大器

晶体管的频率参数和高频等效电路晶体管的混合π型等效电路 晶体管的混合 型等效电路 晶体管的频率参数

2.1.3 晶体管的Y参数 晶体管的 参数

2.2

单级调谐放大器电压放大倍数 功率放大倍数A 功率放大倍数 p

2.2.1 2.2.2

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2.2.3 2.2.4 2.2.5

晶体管最高振荡频率fmax 晶体管最高振荡频率 放大器的通频带 放大器的选择性

2.3

多级单调谐放大器的级联多级放大器的电压放大倍数和通频带 多级放大器的矩形系数

2.3.1 2.3.2

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2.1 晶体管的频率参数和高频等效电路高频小信号放大器可放大中心频率为几百千赫兹到几 百兆赫兹,频带为几千赫兹到几千兆赫兹 几百毫伏以下的输 百兆赫兹 频带为几千赫兹到几千兆赫兹,几百毫伏以下的输 频带为几千赫兹到几千兆赫兹 入信号,它具有选频和放大功能. 入信号 它具有选频和放大功能.高频小信号放大器包括高 它具有选频和放大功能 频小信号调谐放大器和选频滤波式高频小信号放大器. 频小信号调谐放大器和选频滤波式高频小信号放大器.

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2.1.1

晶体管的混合π 晶体管的混合π等效电路

画出了晶体管共射极混合π等效电路 等效电路. 下图 画出了晶体管共射极混合 等效电路.根据器 件材料和工艺不同,图中等效元件的参数也不一样. 件材料和工艺不同,图中等效元件的参数也不一样.对于 高频管而言: 高频管而言:

rbb' = 15 50 ,Cb 'e = 10 500 pF, Cb 'c = 几pF, rb 'c = 10 K 10 M, rb 'e 26 ≈ β 0 re = β 0 I EQ ( mA)……2.1.1

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混合π等效电路 混合 等效电路

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其中, 表示晶体管放大作用的等效电流源. 其中, mU b 'e表示晶体管放大作用的等效电流源.其中 g Gm为晶体管微变跨导,它也是发射极 I EQ 的函数. 的函数. 为晶体管微变跨导, I EQ ( mA) I EQ α0 ……2.1.2 …… gm = = α0 ≈ 26 26 re 的影响. rce反映了集电极电压 U ce对电流 I c 的影响.在放大状态 工作时这个影响很微弱,rce值很大,一般在几十千欧以上. 工作时这个影响很微弱 值很大,一般在几十千欧以上. 三个附加电容C 三个附加电容 be ,Cbc,Cce属引线和封装结构所形成 的电容,数量很小,其影响一般可以忽略. 的电容,数量很小,其影响一般可以忽略. 频率较高时, 的容抗较小,可它并联的电阻r 频率较高时,Cb′e的容抗较小,可它并联的电阻 b′c较 如图所示. 大,相比之下rb′c可以忽略.简化后的等效电路如图所示. 相比之下 可以忽略.简化后的等效电路如图所示

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混合π等效电路的简化 混合 等效电路的简化

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2.1.2 晶体管的频率参数1.短路电流放大系数 β 和 截止频率fβ 短路电流放大系数 截止频率 Ic β = U c =0 如图所示: 如图所示: Ib 三者并联. 即 U c = 0时,Cb′e,Cb′c和rb′e

三者并联.因此rb 'e U b 'e = I b rb 'e 1 jω (Cb 'e + Cb 'c ) rb 'e = Ib 1 1 + jrb 'eω (Cb 'e + Cb 'c ) + jω (Cb 'e + Cb 'c ) g m rb 'e 1 + jrb 'eω (Cb 'e + Cb 'c )

Ic = g mU b 'e =

Ic g m rb 'e β0 = β= = I b 1 + jrb 'eω (Cb 'e + Cb 'c ) 1 + jrb 'eω (Cb 'e + Cb 'c )

2.1.3

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是低频时的电流放大系数. 式中 β 0 = g m rb 'e是低频时的电流放大系数. 截止频率f 的定义: 截止频率 β的定义:当 β=

β0

1 + [rb 'e 2πf β (Cb 'e + Cb 'c )]解上述方程得: 解上述方程得:

β0

2

的频率, 的频率,即2

=

β022.1.4

1 fβ = 2πrb 'e (Cb 'e + Cb 'c )f fβ

将式2.1.4代入式 代入式2.1.3得 将式 代入式 得 β0 β =1+ j 于是 β =| β |=

2.1.5β0 2

f 1+ f β

2.1.6

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2.特征频率 T 特征频率f 特征频率 晶体管的放大性能有时还用特征频率f 表示. 晶体管的放大性能有时还用特征频率 T表示.特征频率 时的频率. 是β=1时的频率.根据定义 时的频率 根据定义: β0 fT 1+ f β 2

=1

2.1.7 2.1.8

解之得: 解之得

fT =

β02 1 f β

远远大于1时 当β0远远大于 时

fT ≈ β 0 f β

2.1.9

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rb 'e 代入上式得: 由于 β 0 = ,代入上式得: re

若工作频率 f > (3~ 5) f ββ = β0 f 1+ f β 2

rb 'e 1 1 fT ≈ = re 2π rb 'e (Cb 'e + Cb 'c ) 2π re (Cb 'e + Cb 'c )=

2.1.10

可用下式近似计算. 时,则β可用下式近似计算. 则 可用下式近似计算fT f β fT = = fβ f f

β0 f βf

2.1.11

上式说明, 的区域,工作频率每增加一倍, 减 上式说明,在f > fβ的区域,工作频率每增加一倍,β减 少一半(下降6dB),故此区域称为每倍频程下降 ),故此区域称为每倍频程下降 少一半(下降 ),故此区域称为每倍频程下降6dB工作 工作 区.

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截止频率f 及其与 3. α 截止频率 α及其与fβ和fT的关系当晶体管用作共基极联接时, 当晶体管用作共基极联接时,其输出端交流短路的电流

也是随频率提高而降低的,当 下降到 放大倍数 α 也是随频率提高而降低的 当α下降到 的近似表示式为: α 的近似表示式为 α =

α0 时,所 2

截止频率. 对应的频率称为α 截止频率.由于共基极短路电流放大系数α01+ j f fα

2.1.12

的关系式: 根据 α 和 β 的关系式

= α …… 此处隐藏：1970字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……