高电高频电子电路

11.2高频小信号调谐放大器概述晶体管的高频小信号等效模型高频小信号调谐放大器高频调谐放大器的稳定性直流放大器交流放大器1.2高频小信号调谐放大器（high

frequency

small

signal

amplifiers）概述小信号低频放大器：低频宽带放大器小信号放大器：小信号高频放大器：高频窄带放大器：中心频率(几百kHz~几百MHz)特点：

工作频率高，中心频率几百

kHz~几百

MHz具有选频特性，一般负载采用谐振回路晶体管工作在线性区，可看成线性元件，可

用有源四端网络参数微变等效电路来分析。主要要求：（质量指标）增益：Auu

0=通频带：u

iB

=

2

Df

0.7选择性：选出有用信号的能力0.701K2

Df=

2

Df

0.11抑制干扰的能力1234571.2高频小信号调谐放大器（high

frequency

small

signal

amplifiers）稳定性：指放大器的工作点，晶体管参数，电路元件参数变化时，放大器的稳定程度。即当IC，UCEb

,rbe元件参数变化ΔAuΔ

fΔB噪声系数：希望放大器本身产生的噪声越小越好，要求噪声系数接近1。以上这些要求相互之间即有联系又有矛盾，例如增益和稳定性，通频带和选择性等。rb'cCb'eCb'crb'e1.2.1

晶体管的高频小信号等效模型晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法：物理模型等效电路：混合p参数等效电路。网络参数等效电路：y

参数等效电路。—混合p

参数等效电路123457eb'rcerb'creeCb'eCb'crbb'rb'ecrccbgm

ub’erbb'Cb'crb'crb'eub'ercegm

ub’eCb'e1.2.1

晶体管的高频小信号等效模型—混合p

参数等效电路注意：C

b’c

和rbb’的存在对晶体管的高频运用的十分不利的。Cb’c

将输出交流电流反馈到输入端，可能会引起放大器自激。rbb’在共基电路中会引起高频负载反馈，降低晶体管的电流放大系数。123457rbb'Cb'crb'crb'eub'ercegm

ub’eCb'e根据两端网络的理论，两个端口四个变量，可任选二个作自变量，由所选的不同自变量和参变量，可得六种不同的参数系，但最常用的只有H,Y,Z

三种参数系。ubeuceibic因为在高频电路中晶体管是电流受控元件，输入输出端都有电流，采用Y参数系较方便，另外很多导纳的并联可直接相加，使运算简单。如果设电压ube

和uce

为自变量，电流ib

和ic

为参数量，可得Y

参数系的约束方程：+=+

cyoe

uceyfe

ubeiyre

ucey

ie

ubeib

=+ube-+uce-123457二Y参数等效电路+ube-+uce-输入短路时的输出导纳u

be

=

0ceoeuy

=输出短路时的输入导纳uce

=0beieuiby

=二y

参数等效电路由上可求出各Y

参数:输出短路时的正向转输导纳uce

=0beicfeu=

icy输入短路时的反向转输导纳beu

=0uceiyre

=

b

123457=++

cyoe

ucey

fe

ubeiyre

uceyieubeib

=+ube-+uce-+ube-+uce-+ube-+uce-0000+uce-+ube-三

混合p

参数等效电路与y

参数等效电路的转换四个y

参数都是复数，为了计算方便，可表示为：ieyoe

=

goe

+

jw

Coeyie

=

gie

+

jw

Crerefefee

jj

ree

jj

fey

=

yy

=

ygb¢e>>，gb¢e

>>gb¢c

，gce

>>gb¢c

，对一般的晶体管通常满足gm共射极电路可以推算出：ieb¢e

b¢bb¢b

b¢e(

1

+

r

gy

»)

+

jw

C

rgb¢e

+

jw

Cb¢ereb¢e

b¢bb¢b

b¢e(

1

+

ry

»

-g

)

+

jw

C

rgb¢c

+

jw

Cb¢cfegmb¢e

b¢b(

1

+

rb¢b

gb¢ey

»)

+

jw

C

rceoeb¢e

b¢bb¢b

b¢eb¢bb¢cm

(

1

+

rg )

+

jwC

rgb¢c

+

jwCb¢ey

»

g

+

jwC

+

r

g1234570四

晶体管的高频参数介绍几个表征晶体管高频特征的参数1

截止频率bf021b定义：当b

下降到低频值

b

的

时对应的频率为

f2

特征频率f

T定义：当b

下降到b

=1

时所对应的频率为fTbf0bb0

/

2Tfbf1由于晶体管的b

与频率之间的关系为：bf1+

j

fb

=)2ffbb0

b01

+

(\有b

=由定义：令)

2f

T=

11

+

(f

bb

0可得fT2=

f

b

b

0

-

1

»

b

0

f

b1234573

最高振荡频率f

max定义：晶体管的功率增益Gp

=1时的工作频率为maxffmax

表示一个晶体管所能适用的最高极限频率。在此频率工作时，晶体管已得不到功