三极管的频率参数

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑三极管的频率参数 三极管极间电容的存在 成为频率的函数 的频率特性描述三极管频率特性的几个参数（三极管频率参数）考虑极间电容时的等效电路（混合 型等效电路）。 三极管由两个PN结组成，而PN结是有电容效应的，如图所示。 信号频率不太高时（如低频、中频）结电容容抗很大可视为开路结电容不影响放大倍数。当频率较高时结电容容抗减小其分流作用增大集电极电流 i c 减小 i c 与 i b 之比下降三极管电流放大系数 将降低放大倍数降低。同时，由于 i c 与 i b 之间存在相位差，放大倍数还会产生附加相移。 因此，信号处于低频和中频时，电流放大系数 是常数，高频时

2、，电流放大系数 是频率 f 的函数，可表示为 = 0 1+j f f 0 中频时共射电流放大系数。 的模可表示为： | |= 0 1+ ( f f ) 2 其随频率变化的特性如图所示。 三极管的几个频率参数： 1、共射截止频率 f 共射截止频率 f ： | |= 1 2 0 0.707 0 时所对应的频率。 2、特征频率 f T 特征频率 f T ： | |=1 时所对应的频率。 当信号频率 f f T 时， | |1 ，三极管将无放大力量。所以不允许三极管工作在如此高的频率。特征频率 f T 与截止频率 f 的关系如下： 1= 0 1+ ( f T f ) 2 通常 f T / f 1 ，所

3、以 f T 0 f 。 3、共基截止频率 f 由 与 的关系可知： = 1+ 所以， 也是频率 f 的函数，可表示为 = 0 1+j f f ， | |= 0 1+ ( f f ) 2 共基截止频率 f ： | |= 1 2 0 0.707 0 时所对应得频率。 f 、 f 、 f T 三者的关系分析如下： = 1+ = 0 1+j f f 1+ 0 1+j f f = 0 1+ 0 1+j f ( 1+ 0 ) f f =( 1+ 0 ) f 可见， f f ，因此共基组态的高频特性比共射组态的好。 f 、 f 、 f T 三者的关系： f f T f 。 一般 0 1 ， f 0 f =

4、f T 。 三极管的频率参数是选择三极管的重要依据之一。通常，在要求通频带比较宽的放大电路中，应选用高频管，即频率参数值较高的三极管。如对通频带没有特别要求，可选用低频管。 4、三极管混合 型等效电路 1. 三极管混合 型等效电路 考虑三极管极间电容后，三极管内部结构如图3.5（a）所示，其中： C b'e 放射结等效电容； C b'c 集电结等效电容； r b'c 集电结反向电阻，其值很大，可视为开路； r b'e 放射结正向电阻； r bb' 基区体电阻电阻； g m U b'e 放射结对集电极电流的掌握作用， g m 称为跨导。 将 r b

5、'c 视为开路，则可得三极管混合 型等效电路等效，如图3.5（b）所示。 2. 混合 型等效电路参数确定 低频和中频时，极间电容可不考虑，此时的混合 型等效电路如图3.6（a）所示。图3.6（b）为三极管微变等效电路。 比较图3.6（a）和（b）可得： r be = r bb' + r b'e = r bb' +( 1+ ) 26(mV) I EQ (mA) 比较还可得： g m U b'e = g m I b r b'e = I b g m = I b I b r b'e = r b'e = 26(mV) I EQ (mA) C

6、 b'e 由下式计算： 5、简化的混合 型等效电路 在混合 型等效电路中， C b'c 跨接在 b ' 和 c 之间，将输入回路与输出回路直接联系起来，使电路的求解过程很简单。为此，可利用密勒定理将 C b'c 分别等效为 b ' 、 e 之间电容和 c 、 e 之间电容，如图3.7所示，其中 K= U ce / U b'e 。 推导过程： I = U b'e U ce 1 j C b'c = U b'e ( 1 U ce U b'e ) 1 j C b'c 令 U ce U b'e =K ，则 I ' = U b'e ( 1K ) 1 j C b'c = U b'e 1 j( 1K ) C b'c 所以，从 b ' 、 e 两端看进去，可等效为 (1K) C b'c 。 同理： I " = U ce U b'e 1 j C b'c = U ce ( 1 1 K ) 1 j C b'c = U ce 1 j( K1 K ) C b'c 所以，从 c 、