模拟电子电路课件第8章

第八章放大器的频率响应主要内容8.1晶体管高频参数和高频等效电路BJT高频混合Π模型MOS高频混合Π模型8.2单极放大器的频率响应频率响应概论CS和CE放大器的频率响应8.3多级放大器和宽带放大器的频率响应(1)基区电荷和扩散电容Cde(2)发射结结电容Cje:

发射结处在截止状态时

发射结正向工作时(3)集电结结电容(4)高频混合模型(如右图8.1)其中8.1晶体管高频参数和高频等效电路

BJT截止频率的推导通常已知β和Cμ，分析混合π模型进行推导，可确定Cπ的值混合π模型的使用条件8.1.2MOSFET内部电容与高频模型1.两类基本的内部电容：

栅极电容源-衬底、漏-衬底耗尽层电容。这两类电容效应可以通过MOS模型中的4个电极之间增加电容来建模，这里共有5个电容：Cgs、Cgd、Cgb、Csb和Cdb

2.高频MOSFET模型

当源极和衬底相连，模型变得相当简单。Csb电容Cgb一般出现在截止区，故此处不予考虑3.MOSFET单位增益频率fTfT越高，用做放大器使用时，放大器频带越宽，性能越好。又8.2单级放大器的频率响应1．高频增益函数放大电路增益的一般形式:2．一阶RC电路频率响应求解的关键是电路的（1）时间常数快速计算法当只有一个电抗元件和多个电阻时，可求出电抗元件两端视入的等效电阻Req时间常数为ReqC或L/Req（2）一阶低通RC电路的频率响应传输函数为：令s=jw，并且定义则

其幅频响应相频响应一阶RC低通电路频率响应曲线（3）一阶高通RC电路的频率响应传输函数为：令s=jw，并且定义则

其幅频响应相频响应一阶RC高通电路的频率响应3.fH的确定对于主极点响应类型的放大电路，设

为主极点，则

若主极点不存在，可利用计算机进行仿真确定3dB频率。4.开路时间常数法估算fH利用相关理论可以证明依次考虑高频等效电路中的电容，考虑一个电容Ci作用时，其他电容和信号源设为零，求出从Ci看进去的等效电阻Rio。将所有的时间常数相加，得到开路时间常数b1，即利用b1，估算5.密勒定理

密勒定理是处理跨接在双端口网络输入和输出之间的阻抗时的一种将输入和输出之间的联系分开的处理方法参数间的等效关系为6.短路时间常数法求fL

分开考虑每个电容，即假定其他电容相当于短路对每一电容求从其两端看进去的总电阻，确定一个时间常数RipCi，该时间常数将引入一个低端转折极点频率

，引入的频率响应因子为多个电容共同作用，引入的频响因子为

当电路出现主极点情况时，即其中一个极点频率

高于其他极点频率4倍以上时，即可认为电路的

由该主极点确定，即

8.2.2MOSFET放大电路频率响应

实际放大电路的完整频率响应特性由3个频段的工作特性共同构成：中频段、低频段、高频段。

增益带宽积GB=|AM|•BW是放大器的一个重要指标，通常是一个常数。若提高增益，则牺牲带宽。

（1）高频响应

考虑高频部分的频率响应，可以用高频模式来代替MOSFET。

R'L=ro∥RD∥RLCeq=(1+gmR'L)Cgd令Cin=Cgs+Ceq，R‘sig=Rsig∥RG，可得结论：①上限3dB频率由Rsig和Cin共同决定，Rsig越大，fH越小。②Cin通常由Ceq决定，而Ceq和gmRL‘关系极大。（1+gmRL‘

）称为倍增因子。减少中频增益

，可以提高fH的值。（2）低频响应

截止角频率：合成的频率响应函数：总的放大电路频率响应函数：8.2.3BJT共射放大电路的频率响应分析频率响应曲线

由分立元件组成的共射放大电路，从频率响应曲线图中可以看出，其响应曲线分为3个频段。1．中频段放大电路的增益为2．高频响应（高频等效电路如下图）

密勒定理3．低频响应通过以上分析可以看出：（1）多