模电研讨全频带分析

1、研究专题三题目：放大电路的全频带增益特性分析RS=500，RB1=51k，RB2=20k，RE=2k，RL=2k，C1=C2=10F，晶体管的hfe=100，rbb=80，Cbc=10F，fT=200MHz，UBE=0.7V，VCC=12V。图1 CC组态放大电路要求学生对放大电路的中频增益、输入电阻、输出电阻、频率特性等主要性能进行分析、定量计算。需要注意的是放大电路的频率特性分析需要使用三极管的高频模型，从系统的角度分析整理放大电路的增益函数，根据增益函数，对系统的频率特性进行计算（利用Matlab语言或C语言编程计算），绘制放大电路的频率特性曲线。利用EDA工具对电路进行仿真调试、功能验

2、证，如果条件具备可以电路调试。1、 共集放大电路的中频特性图2 共集放大电路的h参数等效电路输入电阻 输出电阻 电压增益 考虑信号源内阻时电压增益为 电流增益 2、 共集放大电路的频率响应分析（1） 中频段源电压增益图1所示电路，在中频时、可视为交流短路，三极管结电容可忽略，据此可画出中频段电路的等效电路如图3所示。若把的关系代入上式，可发现上式与共集基本放大器的源电压增益表达式一致，因为在中频时混合型等效电路和h参数等效电路是完全等效的。是一个与频率无关的常数。（2） 低频段源电压增益在低频段，要考虑耦合电容、的容抗，而三极管结电容可忽略，由此画出的低频段等效电路如图4所示。（3）高频段源电

3、压增益 图5 共集放大电路的高频等效电路CC组态放大电路的高频段微变等效电路如图5所示。由图5可见，它是一个包含电容、两个独立电容的电路，对应有两个极点。当时，相应的，表明有一个的极点，因此它是含有一个零点、两个极点的二阶系统。下面分别讨论和对电路高频响应的影响。（1）的影响由图5可见， 直接接在和地之间，即在输入回路中不存在共射放大器中的密勒倍增效应。由于本身很小，其容抗远大于，故对高频响应的影响很小，可忽略，等效电路简化为一阶系统。（2）的影响在图5中，是一个跨接在输入端与输出端的电容，利用密勒定理将其等效到输入端，则密勒等效电容为，其中，是共集电路的电压增益，其值小于1而接近于1，故远小

4、于。可见，由于的密勒效应远小于本身，故对高频响应的影响也很小。可以推得共集放大电路的电压增益函数为式中 通过上述分析可见，很高，达到。当 时，趋近于1，简化为，其值显然远比共射放大电路高，且随减小而增大。从物理概念上说，共集放大电路的上限频率之所以远高于共射放大电路，除了不存在密勒倍增效应外，还因为共集放大电路是反馈系数为1的电压串联负反馈放大电路，因而是理想的电压跟随电路。当频率升高时，虽然减小，但相应的增大，通过上的电流为，结果是在较宽的频率范围内上的输出电压几乎维持不变。 图4 忽略的高频等效电路三极管特征频率定义是当时对应的频率，其中：是中频增益，是三极管上限频率，。 忽略电容的影响

5、将 带入上式 将=200MHz代入上式，得：根据高频等效电路，得上限频率为放大电路的最高截止频率为 ， 是的等效部分。显然，如果忽略 ，最高截止频率的计算结果将比实际值略高。（3） 全频带增益3、MATLAB仿真b=11.6079986728981706700 0 0;a=11.842288 9758046573 1038899698000 30912435790000 0;freqs(b,a)b=47842.7742 6.009052679e13 3.004528442e14 1.472669019e15 0 0;a=50744.45197 4.181343637e13 6.544835696e15