双极结型三极管及放大电路基础

双极结型三极管及放大电路基础第一页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1半导体三极管4.1.1BJT的结构简介4.1.2放大状态下BJT的工作原理4.1.3BJT的V－I特性曲线4.1.4BJT的主要参数第二页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管第三页，共一百一十七页，2022年，8月28日半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。4.1.1BJT的结构简介(a)NPN型管结构示意图(b)PNP型管结构示意图(c)NPN管的电路符号(d)PNP管的电路符号第四页，共一百一十七页，2022年，8月28日集成电路中典型NPN型BJT的截面图4.1.1BJT的结构简介第五页，共一百一十七页，2022年，8月28日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4.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程发射区：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）

由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极结型三极管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

IC=ICN+ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程第六页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程放大状态下BJT中载流子的传输过程（1）发射区向基区注入电子由于发射结外加正向电压，发射结的内电场被削弱，有利于该结两边半导体中多子的扩散。流过发射极的电流由两部分组成：一是发射区中的多子自由电子通过发射结注入到基区，成为集区中的非平衡少子而形成的电子电流IEN，二是基区中的多子空穴通过发射结注入到发射区，成为发射区的非平衡少子而形成的空穴电流IEP。由于基区中空穴的浓度远低于发射区中电子的浓度，因此，与电子电流相比，空穴的电流是很小的，即IE=IEN+IEP（而IEN>>IEP）

第七页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程放大状态下BJT中载流子的传输过程（2）非平衡载流子在基区内的扩散与复合由发射区注入基区的电子，使基区内少子的浓度发生了变化，即靠近发射结的区域内少子浓度最高，以后逐渐降低，因而形成了一定的浓度梯度。于是，由发射区来的电子将在基区内源源不断地向集电结扩散。另一方面，由于基区很薄，且掺杂浓度很低，因而在扩散过程中，只有很少的一部分会与基区中的多子（空穴）相复合，大部分将到达集电结。第八页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程放大状态下BJT中载流子的传输过程（3）集电区收集载流子由于集电结外加反向电压，集电结的内电场被加强，有利于该结两边少子的漂移。流过集电极的电流IC，除了包括由基区中的热平衡少子电子通过集电结形成的电子电流ICN2和集电区中的热平衡少子空穴通过集电结形成的空穴电流ICP所组成的反向饱和电流ICBO以外，还包括由发射区注入到基区的非平衡少子自由电子在基区通过边扩散、边复合到达集电结边界，而后由集电结耗尽层内的电场将它们漂移到集电区所形成的正向电子传输电流ICN1，因此IC=ICN1+ICN2+ICP=ICN1+ICBO

式中ICBO＝ICN2+ICP

基极电流由以下几部分组成：通过发射结的空穴电流IEP，通过集电结的反向饱和电流ICBO以及IEN转化为ICN1过程中在基区的复合电流（IEN-ICN1），即IB=IEP+（IEN-ICN1）-ICBO

第九页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.电流分配关系根据传输过程可知:

IC=ICN+ICBO通常IC>>ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程

为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般

。第十页，共一百一十七页，2022年，8月28日根据IE=IB+IC

IC=ICN+ICBO2.电流分配关系（穿透电流）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

。第十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.三极管的三种组态共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；BJT的三种组态第十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA，则iC=iE=-0.98mA，vO=-iC•

RL=0.98V，当=0.98时，第十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日综上所述，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。第十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.3BJT的V-I特性曲线

iB=f(vBE)

vCE=const(2)当vCE≥1V时，vCB=vCE

-vBE>0，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。(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）共射极连接第十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(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=const2.输出特性曲线输出特性曲线的三个区域: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。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。4.1.3BJT的V-I特性曲线第十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日(1)共发射极直流电流放大系数

=（IC－ICEO）/IB

≈IC/IBvCE=const1.电流放大系数

4.1.4BJT的主要参数与iC的关系曲线

(2)共发射极交流电流放大系数

=IC/IBvCE=const第十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.电流放大系数

(4)共基极交流电流放大系数α

α=IC/IEvCB=const当ICBO和ICEO很小时，≈、≈，可以不加区分。4.1.4BJT的主要参数

(3)共基极直流电流放大系数

=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

第十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日

2.极间反向电流

(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。

4.1.4BJT的主要参数第十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日

(2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

4.1.4BJT的主要参数

2.极间反向电流第二十页，共一百一十七页，2022年，8月28日(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4.1.4BJT的主要参数第二十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日

3.极限参数4.1.4BJT的主要参数(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)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO第二十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.1.5温度对BJT参数及特性的影响(1)温度对ICBO的影响:温度每升高10℃，ICBO约增加一倍。(2)温度对的影响:温度每升高1℃，值约增大0.5%~1%。

(3)温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响:温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。2.温度对BJT特性曲线的影响:1.温度对BJT参数的影响第二十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.2共射极放大电路的工作原理4.2.1基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路第二十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.2.2基本共射极放大电路的工作原理1.静态(直流工作状态)输入信号vi＝0时，放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。直流通路VCEQ=VCC－ICQRc

第二十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.2.2基本共射极放大电路的工作原理2.动态

输入正弦信号vs后，电路将处在动态工作情况。此时，BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。

交流通路第二十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.3放大电路的分析方法4.3.1图解分析法4.3.2小信号模型分析法1.静态工作点的图解分析2.动态工作情况的图解分析3.非线性失真的图解分析4.图解分析法的适用范围1.BJT的H参数及小信号模型2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路3.小信号模型分析法的适用范围第二十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.3.1图解分析法1.静态工作点的图解分析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。共射极放大电路第二十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.3.1图解分析法1.静态工作点的图解分析列输入回路方程

列输出回路方程（直流负载线）

VCE=VCC－iCRc

首先，画出直流通路直流通路第二十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日在输出特性曲线上，作出直流负载线VCE=VCC－iCRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ

和ICQ。在输入特性曲线上，作出直线

，两线的交点即是Q点，得到IBQ。第三十页，共一百一十七页，2022年，8月28日根据vs的波形，在BJT的输入特性曲线图上画出vBE

、iB

的波形2.动态工作情况的图解分析第三十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和vCE

的波形2.动态工作情况的图解分析第三十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日共射极放大电路中的电压、电流波形2.动态工作情况的图解分析第三十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形第三十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日饱和失真的波形3.静态工作点对波形失真的影响第三十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.图解分析法的适用范围适用于幅度较大而工作频率不太高的工作情况。优点：直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。缺点：不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。第三十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.3.2小信号模型分析法1.BJT的H参数及小信号模型建立小信号模型的意义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。

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。第三十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.BJT的H参数及小信号模型H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，已知输入输出特性曲线如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以写成：BJT双口网络第三十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日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传输比；输入端交流开路时的输出电导。其中：四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce1.BJT的H参数及小信号模型H参数的引出第三十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.BJT的H参数及小信号模型H参数小信号模型根据可得小信号模型BJT的H参数模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevceBJT双口网络第四十页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.BJT的H参数及小信号模型H参数小信号模型H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H参数与工作点有关，在放大区基本不变。H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。

受控电流源hfeib，反映了BJT的基极电流对集电极电流的控制作用。电流源的流向由ib的流向决定。

hrevce是一个受控电压源。反映了BJT输出回路电压对输入回路的影响。第四十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.BJT的H参数及小信号模型模型的简化

hre和hoe都很小，常忽略它们的影响。

BJT在共射连接时，其H参数的数量级一般为：第四十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.BJT的H参数及小信号模型H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。rbe=rbb’+(1+

)re其中对于低频小功率管rbb’≈200

则

而

(T=300K)

一般也用公式估算rbe

（忽略r’e

）第四十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.3.2小信号模型分析法2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路（1）利用直流通路求Q点

共射极放大电路一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，已知。第四十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路（2）画小信号等效电路H参数小信号等效电路（3）估算rberbe=rbb’+(1+

)re即

第四十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路（3）求放大电路动态指标根据：则电压增益为：电压增益H参数小信号等效电路第四十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路（3）求放大电路动态指标输入电阻输出电阻令Ro=Rc所以第四十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.小信号模型分析法的适用范围

放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其V－T特性曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。优点：分析放大电路的动态性能指标(Av、Ri和Ro等)非常方便，且适用于频率较高时的分析。4.3.2小信号模型分析法缺点：在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用来分析计算静态工作点。第四十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日共射极放大电路放大电路如图所示。已知BJT的ß=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的饱和压降）解：（1）（2）当Rb=100k时，静态工作点为Q（40A，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），例题第四十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.4放大电路静态工作点的稳定问题4.4.1温度对静态工作点的影响4.4.2射极偏置电路1.基极分压式射极偏置电路2.含有双电源的射极偏置电路3.含有恒流源的射极偏置电路第五十页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.4.1温度对静态工作点的影响

节讨论过，温度上升时，BJT的反向电流ICBO、ICEO及电流放大系数或都会增大，而发射结正向压降VBE会减小。这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流ICQ随温度升高而增加（ICQ=

IBQ+ICEO），从而使Q点随温度变化。要想使ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流IBQ

。第五十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.4.2射极偏置电路（1）稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。如果温度变化时，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：

ICIE

VE、VB不变

VBE

IBIC（反馈控制）1.基极分压式射极偏置电路(a)原理电路(b)直流通路第五十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日b点电位基本不变的条件：I1>>IBQ，此时，VBQ与温度无关VBQ>>VBEQRe取值越大，反馈控制作用越强一般取I1=(5~10)IBQ，VBQ=3~5V

1.基极分压式射极偏置电路（1）稳定工作点原理第五十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日1.基极分压式射极偏置电路（2）放大电路指标分析①静态工作点第五十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日②电压增益<A>画小信号等效电路（2）放大电路指标分析第五十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日②电压增益输出回路：输入回路：电压增益：<A>画小信号等效电路<B>确定模型参数已知，求rbe<C>增益（2）放大电路指标分析（可作为公式用）第五十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日③输入电阻则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻（2）放大电路指标分析第五十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日④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其中：则当时，（一般）（2）放大电路指标分析第五十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.含有双电源的射极偏置电路（1）阻容耦合静态工作点第五十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.含有双电源的射极偏置电路（2）直接耦合第六十页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.含有恒流源的射极偏置电路静态工作点由恒流源提供分析该电路的Q点及、、

第六十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5共集电极放大电路和共基极放大电路4.5.1共集电极放大电路4.5.2共基极放大电路4.5.3放大电路三种组态的比较第六十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5.1共集电极放大电路1.静态分析共集电极电路结构如图示该电路也称为射极输出器由得直流通路第六十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日①小信号等效电路4.5.1共集电极放大电路2.动态分析交流通路第六十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5.1共集电极放大电路2.动态分析②电压增益输出回路：输入回路：电压增益：其中一般，则电压增益接近于1，射极电压跟随器即。第六十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5.1共集电极放大电路2.动态分析③输入电阻当，时，共集电极放大电路的输入电阻高，且和负载电阻RL或后一级放大电路的输入电阻的大小有关。第六十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日④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4.5.1共集电极放大电路2.动态分析射极电压跟随器的输出电阻小，与信号源内阻RS或前一级放大电路的输出电阻的有关。第六十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日共集电极电路特点：◆电压增益小于1但接近于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。4.5.1共集电极放大电路第六十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5.2共基极放大电路1.静态工作点直流通路与射极偏置电路相同第六十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.动态指标①电压增益输出回路：输入回路：电压增益：交流通路小信号等效电路只要电路参数选择适当，共基极放大电路也具有电压放大作用，且输出电压和输入电压相位相同。第七十页，共一百一十七页，2022年，8月28日②输入电阻③输出电阻2.动态指标小信号等效电路共基极放大电路的输入电阻远小于共射极放大电路的输入电阻。共基极放大电路的输出电阻与共射极放大电路的输出电阻相同，近似等于集电极电阻Rc。第七十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.5.3放大电路三种组态的比较1.三种组态的判别以输入、输出信号的位置为判断依据：信号由基极输入，集电极输出——共射极放大电路信号由基极输入，发射极输出——共集电极放大电路信号由发射极输入，集电极输出——共基极电路第七十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.三种组态的比较第七十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.三种组态的特点及用途共射极放大电路：电压和电流增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。共集电极放大电路：只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。共基极放大电路：只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。4.5.3放大电路三种组态的比较第七十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6组合放大电路4.6.1共射—共基放大电路4.6.2共集—共集放大电路第七十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.1共射—共基放大电路共射－共基放大电路第七十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.1共射—共基放大电路其中:

所以:因为:因此:组合放大电路总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的负载电阻RL。电压增益:第七十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.1共射—共基放大电路输入电阻:输出电阻:Ro

Rc2

组合放大电路的输入电阻Ri等于第一级放大电路的输入电阻Ri1，这个结论可以推广至多级放大电路。组合放大电路的输出电阻Ro等于最后一级（输出级）的输出电阻Ro。这个结论可以推广至多级放大电路。第七十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日T1、T2构成复合管，可等效为一个NPN管(a)原理图(b)交流通路4.6.2共集—共集放大电路第七十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.2共集—共集放大电路1.复合管的主要特性两只NPN型BJT组成的复合管两只PNP型BJT组成的复合管rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2

第八十页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.2共集—共集放大电路1.复合管的主要特性PNP与NPN型BJT组成的复合管NPN与PNP型BJT组成的复合管rbe＝rbe1第八十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.6.2共集—共集放大电路2.共集共集放大电路的Av、Ri

、Ro

式中≈12rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2RL＝Re//RL

Ri＝Rb//[rbe＋(1＋)RL]

采用复合管，使共集-共集放大电路比单管共集电极放大电路的电压跟随特性更好，即Av更接近1，输入电阻Ri更高，而输出电阻Ro更小。第八十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.7放大电路的频率响应4.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3单级共射极放大电路的频率响应4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应4.7.5多级放大电路的频率响应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。第八十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日频率响应的概念

在放大电路的通频带中给出了频率特性的概念---一、频率响应的概念幅频特性是描绘输入信号幅度固定，输出信号的幅度随频率变化而变化的规律。即∣∣=∣∣=幅度频率特性相频特性是描绘输出信号与输入信号之间相位差随频率变化而变化的规律。即相位频率特性第八十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日这些统称放大电路的频率响应。幅频特性偏离中频值的现象称为幅度频率失真;

相频特性偏离中频值的现象称为相位频率失真。

放大电路的幅频特性和相频特性，也称为频率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅频失真和相频失真是线性失真。第八十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日第八十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日产生频率失真的原因是:1.放大电路中存在电抗性元件，例如耦合电容、旁路电容、分布电容、变压器、分布电感等;

2.三极管的()是频率的函数。在研究频率特性时，三极管的低频小信号模型不再适用，而要采用高频小信号模型。第八十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数RC低通电路第八十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日(1)当f<<fH时②频率响应曲线描述幅频响应1.RC低通电路的频率响应最大误差-3dB用分贝（dB)表示则有(2)当f>>

fH时用分贝（dB)表示则有第八十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日②频率响应曲线描述1.RC低通电路的频率响应相频响应最大误差5.7°(1)当f<<fH时得到一条的直线(2)当f>>fH时(1)当f=fH时得到一条的直线第九十页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应RC高通电路第九十一页，共一百一十七页，2022年，8月28日③结论1.RC低通电路的频率响应(1)电路的截止频率决定于相关电容所在回路的时间常数τ=RC。(2)当输入的信号的频率等于上限频率fH或下限频率fL时，放大增益下降3dB，或下降为通频带增益的0.707倍，且在通相移的基础上产生-45°或+45°的相移。(3)工程上常用拆线化的挖波特图表示放大电路的频率响应。第九十二页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数1.BJT的高频小信号模型①模型的引出rb'e---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BJT的高频小信号模型三极管物理模型第九十三页，共一百一十七页，2022年，8月28日②简化模型混合型高频小信号模型。1.BJT的高频小信号模型忽略rb'c和rce第九十四页，共一百一十七页，2022年，8月28日高频小信号简化电路在π型小信号模型中，因存在Cb’c

对求解不便，可通过单向化处理加以变换。可以用输入侧的C’和输出侧的C’’两个电容去分别代替Cb‘c

，如右图所示。高频小信号模型电路1.BJT的高频小信号模型第九十五页，共一百一十七页，2022年，8月28日

由于C’’<<C’,可以忽略，所以可简化为下图，其中C'=Cb'e+C'。

简化高频小信号电路其中：当集电极接上RC时,第九十六页，共一百一十七页，2022年，8月28日2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价所以第九十七页，共一百一十七页，2022年，8月28日又因为从手册中查出所以2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价第九十八页，共一百一十七页，2022年，8月28日3.BJT的频率参数由H参数可知即根据混合模型得：低频时所以当时，第九十九页，共一百一十七页，2022年，8月28日令的幅频响应：——共发射极截止频率——特征频率——共基极截止频率3.BJT的频率参数的相频响应：f＝(1＋0)f≈f＋fT

第一百页，共一百一十七页，2022年，8月28日4.7.3单管共射放大器的频率响应一、全频段小信号电路模型二、中频段电压放大倍数Ausm三、低频段电压放大倍数Ausm四、高频段电压放大倍数Ausm五、完整的频率响应曲线第一百零一页，共一百一十七页，2022年，8月28日一、全频段小信号电路模型对于下图（左）所示的共发射极接法的基本放大电路，分析其频率响应，需画出放大电路从低频到高频的全频段小信号模型，如下图（右）所示。然后分中、低、高三个频段加以研究。第一百零二页，共一百一十七页，2022年，8月28日

如果将C2和RL看作是下一级放大电路的耦合电容和输入电阻，则上面的电路还可以进一步化简为下图所示的电路：第一百零三页，共一百一十七页，2022年，8月28日二、中频段电压放