07-zch03、三极管及放大电路9.ppt

* 此页是对3.1.2节的小结，内容还可优化 * 还可补充直接耦合例子 * 注：图不好看，有空则修改 * 建立小信号模型的意义 由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。 建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。 * * 1. 从物理意义上解释低通电路 2. 稳态分析方法 3. 增益与传递函数 4. 复数的模与相角 * 1. 模型的引出 3.6.1 三极管高频小信号模型 b?点是基区内的一个等效点，是为了分析方便引出来的 rbb?为基区体电阻 re?为发射区体电阻 rc?为集电区体电阻 都很小，可忽略 图3.6.2 混合参数?型等效电路 rb?e为发射结电阻 rb?c为集电结电阻 Jc反偏，很大，开路 当信号频率?，应考虑极间电容的影响 Cb?e为发射结电容 Cb?c为集电结电容 (a) 结构示意图 均很小0.1pF～几十pF * 1. 模型的引出 3.6.1 三极管高频小信号模型 图3.6.2 混合参数?型等效电路 (a) 结构示意图 ? 受控电流源 在高频区，由于电容Cb?e和Cb?c的影响， 不仅包含流过rb?e和rb?c的电流，还包括流过结电容Cb?e和Cb?c的电流，此时受控电流不再与 成正比，而是与基、射极之间的结电压 成正比，故用跨导gm来表示它们的控制关系。 rce仍然表示三极管的输出电阻。 * 1. 模型的引出 3.6.1 三极管高频小信号模型 图3.6.3 简化混合?型等效电路 ? 模型的简化 高频时: rb?c (1??Cb?c) 可近似开路 一般有rce??RL和RC ， 因此rce也可忽略 图3.6.2 混合参数?型等效电路 * 2. 模型中参数的获得 3.6.1 三极管高频小信号模型 图3.6.3 简化混合?型等效电路 ? 发射结电阻rb?e ? 发射结电容Cb?e ? 集电结电容Cb?c ? 基区体电阻rbb? ? 跨导gm 查器件手册Cob ( fT — 特征频率，查手册) 低频时，电容开路 2个模型等效 图3.6.4 两个等效模型的比较 测rbe，计算 查手册 * 3. 三极管的频率参数 3.6.1 三极管高频小信号模型 图3.6.5 计算 的等效电路 ? 的频率响应 考虑到Cb?c约在2-10pF范围内，在讨论的频率范围一般有gm ?Cb?c 图3.6.3 简化混合?型等效电路 由H参数定义： * 3. 三极管的频率参数 3.6.1 三极管高频小信号模型 ? 共射极截止频率f? 图3.6.6 的波特图 ? 的频率响应 ? 特征频率fT 共射极截止频率 f?就是 频响的上限频率 当 的幅值下降到0dB时对应的频率 此时 低通特性 ? 共基极截止频率f? * 3.6.2 单级放大电路的频率响应 3.6 放大电路的频率响应 图3.6.12 [例3.6.1]的放大电路图 1. 中频源电压增益 分析方法及特点 2. 低频区的频率响应和下限频率fL 3. 高频区的频率响应和上限频率fH 4. 完整的波特图 5. 频率响应的改善和增益带宽积 * 分析方法及特点 3.6.2 单级放大电路的频率响应 图3.6.12 [例3.6.1]的放大电路图 一般将输入信号的频率范围分为中频、低频和高频三个频段。根据各频段的特点对图3.6.7b所示等效电路进行简化，从而得到各频段的放大倍数。 ? 晶体管用简化的混合?型模型 分析方法仍为“微变等效电路”法 ? 保留所有的电容 耦合电容Cb1、Cb2一般为几十?F 三极管极间电容Cb?e和Cb?c一般只有几pF～几十pF， 一般情况下有： 问题：所有电容一起分析？ 特点：采用分频段的方法 * 例3.6.1(陈) 已知? =?0 =50，rbb? = 100?，Cb?c = 4pF ，fT = 400MHz 。 试估算中频源电压增益、fH和fL，并画出波特图。 ①求解Q点 分析过程: 图3.6.12 [例3.6.1]的放大电路图 ②画小信号等效电路(保留电容) 问题？ 所有电容一起分析？ * f (Hz) Xc1 Xcb’e Xcb’c 1 7961? 6635M? 39809M? 10 796.1? 664M? 3981M? 100 79.61? 66.4M? 398M? 1k 7.961? 6.64M? 39.8M? 10k 0.796? 6