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晶体管频率特性不扩展的原因是什么

汽车电子技术 来源:小陈是个工程师 作者:xiaoxiaodawei 2023-01-30 15:11 次阅读

这一节继续对共射放大电路进行总结分析,讲述晶体管频率特性不扩展的原因!

关键:共射放大器电路;

表1-1 共射放大电路的设计规格

图片

01

测量使用的晶体管的频率特性

图1-1表示所用晶体管2SC2458电压放大倍数以及相位的频率特性(1kHz~10MHz)曲线:

图片

图1-1 电路的频率特性

图1-1中截至频率为3.98MHz。

采用高频特性的放大晶体管2SC2668进行替代,图1-2是2SC2668的频率特性图:

图片

图1-2 2SC2668的频率特性图

由图1-2可知,其截至频率f ch =6.6MHz,频率特性向高频扩展,但是扩展的数值并不多,没有两倍,其原因是所实验的电路,没有很好地进行封装而使得高频特性不好,除此之外,还可以认为是所谓晶体管的密勒效应而引起高频性能下降的缘故。

02

频率特性不扩展的理由

图2-1表示晶体管内部存在的电阻电容,实际上,在晶体管的基极存在串联电阻r b ,在各个端子之间存在电容Cbc、Cbe和Cce。

图片

图2-1 晶体管内部电阻与电容

图2-2(a)是考虑到这些电阻、电容而改画之后的工发射极放大电路:

图片

图2-2 使共发射极电路高频特性下降的要素

在这里,成为问题的是基极-集电极间电容Cbe。基极端子的交流电压为vi,集电极端子的交流电压为-vi* ,所以在Cbe两端加的电压为vi(1+Av)。为此,在Cbe上流动的电流只是在Cbe上加Vi时的(1+Av)倍。因此,由基极端来看Cbe时,可以将Cbe看成具有(1+Av)倍电容的电容器。这就是所谓的米勒效应现象了。就是说,晶体管的输入电容Ci是1+Av倍Cbe和Cbe之和,所以如图2-2(b)所示,Ci与基极串联电阻rb形成低通滤波器,为此,在高频范围,电路的放大倍数下降。

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