模电课件三极管.pptx

《模电课件三极管.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模电课件三极管.pptx（105页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3.1 半导体三极管（半导体三极管（BJT）第1页/共105页 半导体三极管的结构示意图如图03.1.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结发射结(Je)集电结集电结(Jc)基极基极，用B或b表示（Base）发射极发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极集电极，用C或c表示（Collector）。发射区集电区基区三极管符号3.1 半导体三极管（半导体三极管（BJT）第2页/共105页 发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面图 结构特点：结构特点：第3页/共105页BJT的电流

2、分配与放大原理的电流分配与放大原理1.内部载流子的传输过程 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子 （以NPN为例）载流子的传输过程第4页/共105页第5页/共105页BJT的电流分配与放大原理的电流分配与放大原理 以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管。或BJT(Bipolar Junction Transistor)。第6页/共105页2.电流分配关系 为电流放大系数，它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外

3、加电压无关。一般 =0.9 0.99载流子的传输过程IE=IB+IC根据传输过程可知第7页/共105页2.电流分配关系根据IE=IB+IC得到IE=(1+)IB 是另一个电流放大系数，同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般 1。对比 则接近“1”。第8页/共105页3.放大作用RLecb1k 图 03.1.05 共基极放大电路若 vI=20mV使当则电压放大倍数VEEVCCVEBIBIEIC+-vI+vEBvO+-+iC+iE+iB iE=1 mA，iC=iE =0.98 mA，vO=iC RL=0.98 V，=0.98 时，第9页/共105页4.三极管的三种组态共集

4、电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；BJT的三种组态第10页/共105页4.共射放大+-bceRL1k共射极放大电路 图 03.1.06 共射极放大电路VBBVCCVBEIBIEIC+-vI+vBEvO+-+iC+iE+iB vI=20mV 设若则电压放大倍数 iB=20 uA vO=-iC RL=-0.98 V，=0.98使第11页/共105页BJT的电流分配与放大原理的电流分配与放大原理 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到

5、达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。第12页/共105页的特性曲线的特性曲线vCE=0V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE)vCE=const(2)当vCE1V时，vCB=vCE-vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。vCE=0V vCE 1V(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线（以共射极放大电路为例）第13页/共105页(3)输入

6、特性曲线的三个部分死区非线性区线性区的特性曲线的特性曲线1.输入特性曲线第14页/共105页输出特性曲线输出特性曲线第15页/共105页饱和区：饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(vCE)iB=const输出特性曲线的三个区域:的特性曲线的特性曲线截止区：截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压，集电结反偏。放大区：放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。2.2.2.2.输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线第16页

7、/共105页的主要参数的主要参数 (1)1)共发射极直流电流放大系数 =（ICICEO）/IBIC/IB vCE=const1.电流放大系数 第17页/共105页(2)共发射极交流电流放大系数 =IC/IB vCE=const的主要参数的主要参数1.电流放大系数 第18页/共105页(3)共基极直流电流放大系数=（ICICBO）/IEIC/IE (4)共基极交流电流放大系数 =IC/IE VCB=const 当ICBO和ICEO很小时，、，可以不加区分。1.电流放大系数 的主要参数的主要参数第19页/共105页 (2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+）ICBO 2.极间反

8、向电流ICEO(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱和电流。的主要参数的主要参数 即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。第20页/共105页(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗PCM PCM=ICVCE 3.极限参数极限参数的主要参数的主要参数第21页/共105页(3)反向击穿电压 V(BR)CBO发射极开路时的集电结反 向击穿电压。V(BR)EBO集电极开路时发射结的反 向击穿电压。V(BR)CEO基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBOV(BR)C

9、EOV(BR)EBO 3.极限参数极限参数的主要参数的主要参数第22页/共105页 由PCM、ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。输出特性曲线上的过损耗区和击穿区（思考题思考题）第23页/共105页3.1 BJT1.既然BJT具有两个PN结，可否用两个二极管相联以构成一只BJT，试说明其理由。2.能否将BJT的e、c两个电极交换使用，为什么？3.为什么说BJT是电流控制器件？思考题思考题第24页/共105页3.2 共射极放大电路共射极放大电路 电路组成电路组成 简化电路及习惯画法简化电路及习惯画法 简单工作原理简单工作原理 放大电路的静态和动态放大电路的

10、静态和动态 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 书中有关符号的约定书中有关符号的约定第25页/共105页3.2 共射极放大电路共射极放大电路输入回路（基极回路）输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）输出回路（集电极回路）1.电路组成第26页/共105页共射电路组成共射电路组成第27页/共105页习惯画法 共射极基本放大电路3.2 共射极放大电路2.简化电路及习惯画法第28页/共105页Vi=0Vi=Vsin t3.2 共射极放大电路3.简单工作原理第29页/共105页 静态：静态：输入信号为零（输入信号为零（v vi i=0=0 或或 i ii i=0=0）时，）时，放大电路的工作状态，

11、也称放大电路的工作状态，也称直流工作状态直流工作状态。动态：动态：输入信号不为零时，放大电路的工作输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称状态，也称交流工作状态交流工作状态。电路处于静态时，三极管个电极的电压、电电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点静态工作点，常称为常称为Q点。一般用点。一般用IB、IC、和、和VCE（或（或IBQ、ICQ、和、和VCEQ ）表示。）表示。#放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？3.2 共射极放大电路

12、4.放大电路的放大电路的静态和动态静态和动态第30页/共105页交流通路 直流通路 耦合电容：通交流、隔直流 直流电源：内阻为零 直流电源和耦合电容对交流相当于短路 共射极放大电路（思考题思考题）3.2 共射极放大电路5.直流通路和交流通路直流通路和交流通路第31页/共105页(a)(b)(c)(d)(f)(e)3.2 1.下列af电路哪些具有放大作用？第32页/共105页 用近似估算法求静态工作点用近似估算法求静态工作点 用图解分析法确定静态工作点用图解分析法确定静态工作点 交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线 输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 BJT的三个工作区的三个工

13、作区 输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形 静态工作情况分析静态工作情况分析 动态工作情况分析动态工作情况分析 3.3 图解分析法图解分析法第33页/共105页 共射极放大电路1.用近似估算法求静态工作点根据直流通路可知：采用该方法，必须已知三极管的 值。一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。直流通路+-静态工作情况分析静态工作情况分析第34页/共105页 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路2.用图解分析法确定静态工作点 首先，画出直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-静态工作情况分析静态工作情况分析3.3 图解分析法第35页/共10

14、5页直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输入回路方程：VBE=VCCIBRb 列输出回路方程（直流负载线）：VCE=VCCICRc 在输入特性曲线上，作出直线 VBE=VCCIBRb，两线的交点即是Q点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。第36页/共105页由交流通路得纯交流负载线：共射极放大电路交流通路icvce+-vce=-ic (Rc/RL)因为交流负载线必过Q点，即 vce=vCE-VCEQ ic=iC-ICQ 同时，令R L=Rc/RL1.交流通路及交流负载线则交流负载线为vCE-VCEQ=

15、-(iC-ICQ)R L 即 iC=(-1/R L)vCE+(1/R L)VCEQ+ICQ3.3 图解分析法 过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/R L 直线，该直线即为交流负载线。RL=RL Rc，是交流负载电阻。交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。动态工作情况分析动态工作情况分析第37页/共105页3.3 图解分析法2.2.输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 动态工作情况分析动态工作情况分析 共射极放大电路#动态工作时，动态工作时，i iBB、i iCC的实际电流方向是否改变，的实际电流方向是否改变，v vCECE的实际电压极性是否改的实际电压极性是否改变？变？通

16、过图解分析，可得如下结论：1.1.vi vBE iB iC vCE|-vo|2.2.vo与vi相位相反；3.3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；4.4.可以确定最大不失真输出幅度。第38页/共105页图解分析图解分析第39页/共105页 动态工作情况分析动态工作情况分析3.BJT的三个工作区3.3 图解分析法当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：iC不再随iB的增加而线性增加，即此时截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES ，典型值为0.3V第40页/共105页非线性失真非线性失真第41页/共105页波形波形的失真的失真饱和失真截止失真 由于放大电路的工作点

17、达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为底部失真。由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。动态工作情况分析动态工作情况分析3.BJT3.BJT的三个工作区的三个工作区3.3 图解分析法#放大区是否为绝对线性区？放大区是否为绝对线性区？第42页/共105页 放大电路放大电路的动态范围的动态范围 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；动态工作情况分析动态工作情况分析3.BJT的三个工作区3.

18、3 图解分析法 要有合适的交流负载线。第43页/共105页 4.输出功率和功率三角形 要想PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。功率三角形放大电路向电阻性负载提供的输出功率 在输出特性曲线上，正好是三角形 ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。动态工作情况分析动态工作情况分析3.3 图解分析法（思考题思考题）第44页/共105页 共射极放大电路 放大电路如图所示。已知BJT的=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱

19、和压降）解：（1）（2）当Rb=100k时，静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：所以BJT工作在饱和区。VCE不可能为负值，此时，Q（120uA，6mA，0V），例题例题第45页/共105页的小信号建模的小信号建模共射极放大电路的小信号模型分析共射极放大电路的小信号模型分析 H参数的引出参数的引出 H参数小信号模型参数小信号模型 模型的简化模型的简化 H参数的确定参数的确定（意义、思路）（意义、思路）利用直流通路求利用直流通路求Q点点 画小信号等效电路画小信号等效电路 求放大电路动态指标求放大电路动态指标3.4 小信号模

20、型分析法小信号模型分析法第46页/共105页建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。的电路当作线性电路来处理。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。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建

21、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。分析和设计。的小信号建模的小信号建模第47页/共105页1.H参数的引出参数的引出在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce 对于BJT双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线如下：iB=f(vBE)vCE=constiC=f(vCE)iB=const可以写成：3.4.1 BJT的小信号建模vBEvCEiBcebiCBJT双口网络第48页/共105页输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；输入端交流开路时的反向电压

22、传输比；输入端交流开路时的输出电导。其中：其中：四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H H参数）。1.H参数的引出参数的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce3.4.1 BJT的小信号建模第49页/共105页vBEvCEiBcebiCBJT双口网络2.H参数小信号模型参数小信号模型根据可得小信号模型BJT的H参数模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H H参数与工作点有关，在放大区基本不变。H H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号

23、的分析。3.4.1 BJT的小信号建模第50页/共105页3.模型的简化模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即 rbe=hie =hfe uT=hre rce=1/hoe一般采用习惯符号则BJT的H参数模型为 ibicvceibvbeuT vcerberce uT很小，一般为10-3 10-4，rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路 ib 是受控源，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。3.4.1 BJT的小信号建模第51页/共105页4.H参数的确定参数的确定 一般用测试仪测出；rbe 与Q点有关，可用图示仪测出。一

24、般也用公式估算 rbe rbe=rb+(1+)re其中对于低频小功率管 rb200 则 而 (T=300K)（思考题思考题）3.4.1 BJT的小信号建模第52页/共105页用用H参数小信号模型分析共参数小信号模型分析共 射极基本放大电路射极基本放大电路 共射极放大电路1.利用直流通路求利用直流通路求Q点点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，已知。第53页/共105页2.画出小信号等效电路画出小信号等效电路RbviRbRbviRc共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRcRLH参数小信号等效电路 3.4.2 小信号模型分析第54页/共105页3.求电压增益求电压增益根据Rbv

25、iRcRL则电压增益为（可作为公式）3.4.2 小信号模型分析第55页/共105页4.求输入电阻求输入电阻RbRcRLRi5.求输出电阻求输出电阻RbRcRLRo令Ro=Rc 所以 3.4.2 小信号模型分析第56页/共105页 1.电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。解：例题例题第57页/共105页例题例题 解：（1）（2）2.放大电路如图所示。试求：（1）Q点；（2）、。已知=50。第58页/共105页 温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响 温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响 温度变化对温度变化对 的影响的影响 稳定工作点原理稳定工作点原理 放大电路指标分析

26、放大电路指标分析 固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较温度对工作点的影响温度对工作点的影响射极偏置电路射极偏置电路3.5 放大电路的工作点稳定问题放大电路的工作点稳定问题第59页/共105页1.温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度温度T 输出特性曲线上移输出特性曲线上移温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移3.温度变化对温度变化对 的影响的影响温度每升高温度每升高1 C，要增加要增加0.5%1.0%温度温度T 输出特性曲线族间距增大输出特性曲线族间距增大总之：总之：ICBO ICEO T VB

27、E IB IC 温度对工作点的影响温度对工作点的影响第60页/共105页温度对温度对Q点的影响点的影响第61页/共105页1.稳定工作点原理稳定工作点原理目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。如果温度变化时，b b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T 稳定原理：稳定原理：IC IE IC VE、VB不变不变 VBE IB（反馈控制）b点电位基本不变的条件：点电位基本不变的条件：I1 IB，此时，不随温度变化而变化。VB VBE 且Re可取大些，反馈控制作用更强。一般取 I1=(510)IB，VB=3V5V 射极偏置电路射极偏置电路第62页/共105页2.放大电路指标分析放大电路指

28、标分析静态工作点静态工作点 3.5.2 射极偏置电路第63页/共105页2.放大电路指标分析放大电路指标分析电压增益电压增益输出回路：输入回路：电压增益：画小信号等效电路确定模型参数 已知，求r rbebe增益 3.5.2 射极偏置电路第64页/共105页2.放大电路指标分析放大电路指标分析输入电阻输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻 3.5.2 射极偏置电路第65页/共105页2.放大电路指标分析放大电路指标分析输出电阻输出电阻输出电阻求输出电阻的等效电路网络内独立源置零负载开路输出端口加测试电压对回路1和2列KVL方程r rcece对分析过程影响很大

29、，此处不能忽略其中则当时，一般（）3.5.2 射极偏置电路第66页/共105页3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 共射极放大电路静态：静态：3.5.2 射极偏置电路第67页/共105页3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 固定偏流共射极放大电路电压增益：电压增益：RbviRcRL固定偏流共射极放大电路输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：Ro=Rc#射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动

30、态指标？3.5.2 射极偏置电路第68页/共105页 3.5.2 射极偏置电路第69页/共105页 电路分析电路分析 复合管复合管 静态工作点静态工作点 动态指标动态指标 三种组态的比较三种组态的比较共集电极电路共集电极电路共基极电路共基极电路3.6 共集电极电路和共基极电路共集电极电路和共基极电路第70页/共105页1.电路分析电路分析共集电极电路结构共集电极电路结构如图示如图示该电路也称为该电路也称为射极射极输出器输出器求静态工作点求静态工作点由由得得共集电极电路共集电极电路第71页/共105页电压增益电压增益输出回路：输入回路：电压增益：画小信号等效电路确定模型参数 已知，求r rbeb

31、e增益1.电路分析电路分析其中一般，则电压增益接近于1 1，即电压跟随器 3.6.1 共集电极电路第72页/共105页输入电阻输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻当，时，1.电路分析电路分析输入电阻大输出电阻输出电阻由电路列出方程其中则输出电阻当，时，输出电阻小共集电极电路特点：共集电极电路特点：电压增益小于1 1但接近于1 1，输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强#既然共集电极电路的电压增益小于既然共集电极电路的电压增益小于1 1（接近于（接近于1 1），那么），那么它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？3.6.1 共

32、集电极电路第73页/共105页2.复合管复合管作用：提高电流放大系数，增大电阻r rbebe复合管也称为达林顿管 3.6.1 共集电极电路第74页/共105页1.静态工作点 直流通路与射极偏置电路相同共基极电路共基极电路第75页/共105页2.动态指标电压增益电压增益输出回路：输入回路：电压增益：3.6.2 共基极电路第76页/共105页#共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？2.动态指标 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻 3.6.2 共基极电路第77页/共105页3.三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益

33、：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：3.6.2 共基极电路第78页/共105页例题例题1.放大电路如图所示。试求。已知=50。解：两者比较可看出增益明显提高第79页/共105页单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应 RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应 RC高通电路的频率响应高通电路的频率响应单极放大电路的低频响应单极放大电路的低频响应多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 多级放大电路的增益多级放大电路的增益 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 低频等效电路低频等效电路 低频响应低频响应3.7 放大电路的频率

34、响应放大电路的频率响应第80页/共105页单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：电路的电压增益（传递函数）：则则且令且令又又电压增益的幅值（模）电压增益的幅值（模）（幅频响应）（幅频响应）电压增益的相角电压增益的相角（相频响应）（相频响应）增益频率函数增益频率函数 研究放大电路的动态指标（主要是研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。增益）随信号频率变化时的响应。第81页/共105页最大误差最大误差-3dB频率响应曲线描述频率响应曲线描述

35、幅频响应幅频响应0分贝水平线分贝水平线斜率为斜率为-20dB/十倍频程十倍频程 的直线的直线相频响应相频响应1.RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应表示输出与输入的相位差表示输出与输入的相位差高频时，输出滞后输入高频时，输出滞后输入因为因为所以所以3.7.1 RCRC电路的频率响应第82页/共105页2.RC高通电路的频率响应高通电路的频率响应RC电路的电压增益：电路的电压增益：幅频响应幅频响应相频响应相频响应输出超前输入输出超前输入3.7.1 RCRC电路的频率响应第83页/共105页单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模 模型的引出模型的

36、引出 模型简化模型简化 模型参数的获得模型参数的获得 的的频率响应频率响应2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路 高频响应高频响应3.共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应 增益增益-带宽积带宽积 高频等效电路高频等效电路 高频响应高频响应 几个上限频率的比较几个上限频率的比较第84页/共105页单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模模型的引出模型的引出 rbe-发射结电阻re归算到基极回路的电阻 -发射结电容-集电结电阻 -集电结电容 rbb-基区的体电阻，b是假想的基区内的一个点。互导互导

37、第85页/共105页单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模模型简化模型简化#为什么用能反映频率对受控源的影响？混合混合 型高频小信号模型型高频小信号模型第86页/共105页又因为所以模型参数的获得模型参数的获得（与（与H参数的关系）参数的关系）1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模低频时，混合 模型与H参数模型等效所以又 rbe=rb+(1+)re 从手册中查出 3.7.2 单级高频响应第87页/共105页 的的频率响应频率响应由由H参数可知参数可知1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模即即根据混合 模型得低频时所以当时，3.7.2 单级

38、高频响应第88页/共105页共发射极截止频率共发射极截止频率 的的频率响应频率响应1.BJT的高频小信号建模的高频小信号建模 的幅频响应的幅频响应令令则则特征频率特征频率共基极截止频率共基极截止频率 3.7.2 单级高频响应第89页/共105页2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路等效电路等效电路 3.7.2 单级高频响应第90页/共105页2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路对节点对节点 c 列列KCL得得电路简化电路简化忽略忽略 的分流得的分流得称为称为密勒电容密勒电容等效后断开了输入输出之间的联系等

39、效后断开了输入输出之间的联系 3.7.2 单级高频响应第91页/共105页2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路型高频等效电路电路简化电路简化最后最后 3.7.2 单级高频响应第92页/共105页2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应高频响应高频响应由电路得由电路得电压增益频响电压增益频响又又其中其中低频增益低频增益上限频率上限频率 3.7.2 单级高频响应第93页/共105页2.共射极放大电路的高频响应共射极放大电路的高频响应增益增益-带宽积带宽积BJT 一旦确定，带宽增益积基本为常数#如何提高带宽？如何提高带宽？3.7.2 单级高频响应第94页/

40、共105页例题例题 解：模型参数为例3.7.1 设共射放大电路在室温下运行，其参数为：试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为第95页/共105页3.共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应高频等效电路高频等效电路 3.7.2 单级高频响应第96页/共105页3.共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应高频响应高频响应列列 e 点的点的KCL而而所以电流增益为所以电流增益为其中其中电压增益为电压增益为 其中其中 特征频率特征频率忽略忽略 3.7.2 单级高频响应第97页/共105页3.共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应几个上限频率的比较

41、几个上限频率的比较 的的上限频率上限频率特征频率特征频率共基极上限频率共基极上限频率共发射极上限频率共发射极上限频率共基极电路频带最宽，无密勒电容共基极电路频带最宽，无密勒电容 3.7.2 单级高频响应第98页/共105页单极放大电路的低频响应单极放大电路的低频响应1.低频等效电路低频等效电路第99页/共105页单极放大电路的低频响应单极放大电路的低频响应2.低频响应低频响应按图参数计算按图参数计算中频增益中频增益当当则则下限频率取决于下限频率取决于即即第100页/共105页多极放大电路的频率响应多极放大电路的频率响应1.多级放大电路的增益多级放大电路的增益 前级的开路电压是下级的信号源电压前

42、级的开路电压是下级的信号源电压 前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗 下级的输入阻抗是前级的负载下级的输入阻抗是前级的负载第101页/共105页多极放大电路的频率响应多极放大电路的频率响应2.多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 多级放大电路的通频带比多级放大电路的通频带比 它的任何一级都窄它的任何一级都窄（以两级为例）（以两级为例）则单级的上下限频率处的增益为则单级的上下限频率处的增益为当两级增益和频带均相同时，当两级增益和频带均相同时，两级的增益为两级的增益为即两级的带宽小于单级带宽即两级的带宽小于单级带宽（仿真仿真）第102页/共105页三级放大电路参量计算 CE-CB-CC型三级放大电路如图所示。已知T的均为100，rbb100，UBE0.7V。第103页/共105页小信号等效电路图第104页/共105页感谢您的观看！第105页/共105页