當(dāng)F=ui時,uH=-45°G,由于當(dāng)ui=0.1和r/yu=10時,相應(yīng)地可近似得田H=0°和uH=-90°,故在0.1九和10rH之間,可用一條斜率為-45°/十倍頻程的直線來表示,于是可畫得相頻響應(yīng)曲線如圖4.7.3b所示。圖中亦用虛線畫出了實際的相頻響應(yīng)。

同樣,作為一種I程近似方法,存在一定的相位誤差也是允許的。由上述分析可知,當(dāng)輸人信號的頻率y系數(shù)的幅值u|H最大,而且不隨信號頻率而變化,即低頻信號能夠不衰減地傳輸?shù)捷敵龆?也不產(chǎn)生相移。u/土yi時,AlH下降3dB,且產(chǎn)生-45°相移。

y>u后,隨著r的增加,AlH按一定的規(guī)律衰減,且相移增大、最終趨于-90°(這里的負(fù)號表示輸出電壓滯后于輸人電壓)。掌握RC低通電路的頻率響應(yīng),將有助于對放大電路高頻響應(yīng)的分析與理解。

RC高通電路的頻率響應(yīng),在輸人信號的低頻區(qū)內(nèi),放大電路中耦合電容和旁路電容對電路放大能力的影響,可用圖4.7.4所示的RC高通電路的頻率響應(yīng)來模擬。利用復(fù)變量s,由圖可得此電路的電壓,傳遞函數(shù)為圖4.7.4 uC高通電路,放大電路的頻率響應(yīng).

由波特圖可知,當(dāng)輸人信號的頻率r>u時,RC高通電路的電壓傳輸系數(shù)的幅值|Au|最大,且不隨信號頻率變化而變化,也不產(chǎn)生相移。r=1此時,|uL|下降3 dB,且產(chǎn)生+45°相移(這里的正號表示輸出電壓超前于輸人電壓)。r的結(jié)論:

電路的截止頻率決定于相關(guān)電容所在回路的時間常數(shù)t=RC①,見式(4.7.2)和式(4.7.7)。

當(dāng)輸入信號的頻率等于上限頻率九或下限頻率人時,放大電路的增益比通帶增益下降3dB,或下降為通帶增益的0.707倍,且在通帶相移的基礎(chǔ)上產(chǎn)生-45°或+45°的相移。

工程上常用折線化的近似波特圖表示放大電路的頻率響應(yīng)。BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù).

研究放大電路的高頻性能,無論對模擬集成電路或分立元件電路都是必需的,而影響高頻性能的主要原因之一是BJT的極間電容。下面討論BJT的高頻小信號模型,并利用這一模型分析BJT的頻率特性和頻率參數(shù)。

BJT的高頻小信號模型,在4.3.2節(jié)中根據(jù)BJT的特性方程,導(dǎo)出了它在放大區(qū)的H參數(shù)低頻小信號模型,但在高頻小信號條件下,必須考慮BJT的發(fā)射結(jié)電容和集電結(jié)電容的影響,由此可得到BJT的高頻小信號模型,如圖4.7.6所示。現(xiàn)就此模型中的各元件參數(shù)作簡要說明。

基區(qū)體電阻rbb圖中b是為分析方便而虛擬的基區(qū)內(nèi)的等效基極,rbb.表示基區(qū)體電阻。不同類型的BJT,rbb的值相差很大,器件手冊中常給出rbb的值約在幾十至幾百歐之間。

電阻Fbe和電容Cbe rbe是發(fā)射結(jié)正偏電阻re折算到基極回路的等效電阻,即rⅡ=(1+u)rc=(1+u)k。Cbe是發(fā)射結(jié)電容,對于小功率管,Cbe約在幾十至幾百皮法范圍。

集電結(jié)電阻rbc和電容Cbc 在放大區(qū)內(nèi)集電結(jié)處于反向偏置,因此rbc的這里的R和C分別是相關(guān)回路中的等效電阻和等效電容,放大電路的頻率響應(yīng).

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