功率增益和最高振荡频率.ppt

* 4、高频功率增益与高频优值 利用上一节得到晶体管共发射极 T 形等效电路，可求出晶体管的高频功率增益。先对等效电路进行简化。 与 并联的 可略去，又因 ， 可近似为短路。 再来简化 。当 时， 中的 rμ 可略去，得： 可见，ZC 相当于一个电阻 和一个电容 CTC 的并联。 于是原 T 形等效电路由： 简化为： 当负载阻抗 ZL 等于 ZC 的共轭复数 ZC* 时，可得到最大输出功率。这时电流源 βω Ib 的电流中有一半流经负载。 正如前面已指出的, , 信号频率每加倍，Kpmax 降到 1/4 ，或下降 6 分贝。 定义：功率增益与频率平方的乘积称为 高频优值，记为M ： 高频优值也称为 功率增益--带宽乘积，是综合衡量晶体管的功率放大能力与频率特性的重要参数。 于是可得 最大功率增益 为： 5、最高振荡频率 fM 定义：当 Kpmax 下降到 1 时的频率称为 最高振荡频率，记为 fM 。 令 Kpmax = 1 ，可得： 在高频下，有时需要考虑发射极引线的寄生电感 Le 的影响，这时 Kpmax 、 fM 和 M 分别成为： S 6、 高频晶体管的结构 高频晶体管通常是由平面工艺制成的硅 NPN 管。 E E B B B L ….… 由 可知，要提高 M ，应提高 ，降低 和 ，应采用细线条的多基极条和多发射极条结构。 以下讨论提高 M 的各项具体措施及副作用。 要使 rbb’ ↓，应： (1) L↑ ( 因 ) (2) S↓ ( 因 ，但受工艺水平限制 ) (3) ↓： ① NB ↑( 但使 ② WB ↑( 但使 要使 CTC ↓，应： (1) AC ↓ ( L ↓, S↓ ) (2) NC↓ ( 但会使 rcs ↑ ) 可见乘积 rbb′ CTc 与 L 无关而与 S 2 成正比，所以高频晶体管必须采用细线条。 要使 fT ↑，应使 τec↓。由于： 要使τd ↓，应： xdc↓ →NC↑(但会使BVCBO↓ , CTC↑) 要使τeb ↓，应： (1) re↓→IE↑(因 ，但受大注入等限制) (2) CTe↓ ① AE↓ ( L↓, S↓ ) ② NB↓( 但会使rbb’ ↑，VA↓) 要使τb ↓，应： (1) WB↓(但会使rbb’ ↑，VA↓ ，且受工艺限制) (2) η↑ ( 采用平面工艺 )