第6章差分式放大与频率响应讲述.ppt

6.3.2 共射放大电路的低频响应 1. 增益的传递函数 定性讨论 输入回路构成的是RC高通电路 ? ? ? ? 输入回路 和 ? 输出回路 ? ? ? 输出回路也是高通电路 6.3.2 共射放大电路的低频响应 1. 增益的传递函数 由第2个方程得 由电路可列出方程 其中 6.3.2 共射放大电路的低频响应 1. 增益的传递函数 代入第1个方程得源电压增益 6.3.2 共射放大电路的低频响应 1. 增益的传递函数 令 且 通带内（中频）增益，与频率无关 由Cb1和Ce引起的下限截止频率 Cb2引起的下限截止频率 6.3.2 共射放大电路的低频响应 其中 第1项是与频率无关的通带内源电压增益 后两项分别是2个与6.2节RC高通电路相同的低频响应。 可见共射放大电路的低频响应是由2个RC高通电路共同作用的结果。其中fL1与Cb1和Ce两个电容有关。 则 为简单起见，假设2个下限截止频率fL1和fL2之间相距较远（4倍以上），可以只考虑起主要作用的截止频率的影响。例如有fL1 4 fL2，则上式简化为 1. 增益的传递函数 6.3.2 共射放大电路的低频响应 1. 增益的传递函数 2. 增益的频率响应波特图 水平线不是0 dB f fL1时，相频响应为-180?，反映了通带内输出与输入的反相关系 6.3.2 共射放大电路的低频响应 2. 增益的频率响应波特图 包含fL2的幅频响应 6.3.2 共射放大电路的低频响应 若想尽可能降低下限截止频率，则需要尽可能选择大的旁路电容Ce和耦合电容Cb1、Cb2。但这种改善是很有限的，因此在信号频率很低的使用场合，可考虑用直接耦合方式。 小结 （1）通过对共源和共射放大电路低频响应的分析看到，影响低频响应的主要因素是旁路电容和耦合电容。若想尽可能降低放大电路的下限截止频率，则尽量选用容量较大的旁路电容和耦合电容，其它组态的放大电路有类似的结论。 （2）以上分析过程均假设电路满足一定条件，进行了简化处理，实际上通过SPICE仿真可以得到更精确的分析结果。 （3）通过选用大容量电容降低下限截止频率的效果通常是有限的，因此在信号频率很低的场合，可考虑采用直接耦合的放大电路。 6.4 共源和共射放大电路的高频响应 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 6.4.2 共源放大电路的高频响应 6.4.3 BJT的高频小信号模型及频率参数 6.4.4 共射放大电路的高频响应 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 1. MOS管的高频小信号模型 Cgs——栅-源电容 Cgd——栅-漏电容 Csb——源-衬底电容 Cdb——漏-衬底电容 多数情况下，MOS管的源极和衬底连在一起，此时Csb被短路，而Cdb变为Cds。 当信号频率处于高频区时，FET或BJT的极间电容的阻抗将减小，不能再视为开路，需考虑它们带来的影响。 其中Cgs的典型值为0.1~0.5pF，Cgd的典型值为0.01~0.04 pF及Cds通常小于1pF，rds为(104~106)? 。一般可从数据手册上获得这些参数。 Cgs——栅-源电容 Cgd——栅-漏电容 Cds——漏-源电容 衬底与源极并接时的高频小信号模型（也称为?模型） 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 1. MOS管的高频小信号模型 2. 单位增益频率fT fT —— 共源组态、负载短路时电流增益等于1对应的频率（也称为特征频率） rds和Cds被短路 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 2. 单位增益频率fT Cgd较小，在所关心的频率范围内，该支路电流远小于受控源中的电流，所以可以忽略。 又 电流增益 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 2. 单位增益频率fT fT与gm成正比，与MOS管结电容成反比。fT越大，MOS管的高频性能越好，由它构成的放大电路的上限频率就越高。早期以微米技术制造的MOS管的fT约为100MHz，现在以高速技术制造的MOS管的fT约为几个GHz。 由 得 6.4.1 MOS管的高频小信号模型及单位增益频率fT 6.4.2 共源放大电路的高频响应 1. 高频小信号等效电路 其中 6.4.2 共源放大电路的高频响应 1. 高频小信号等效电路 定性讨论 Cgs在输入回路构成低通电路 ? ? ? ? 输入回路 ? ? ? 和 ? 输出回路 输出回路也是低高通电路 6.4.2