模電研討全頻帶分析

1、研究專題三題目：放大電路的全頻帶增益特性分析RS=500，RB1=51k，RB2=20k，RE=2k，RL=2k，C1=C2=10F，晶體管的hfe=100，rbb=80，Cbc=10F，fT=200MHz，UBE=0.7V，VCC=12V。圖1 CC組態(tài)放大電路要求學(xué)生對放大電路的中頻增益、輸入電阻、輸出電阻、頻率特性等主要性能進(jìn)行分析、定量計算。需要注意的是放大電路的頻率特性分析需要使用三極管的高頻模型，從系統(tǒng)的角度分析整理放大電路的增益函數(shù)，根據(jù)增益函數(shù)，對系統(tǒng)的頻率特性進(jìn)行計算（利用Matlab語言或C語言編程計算），繪制放大電路的頻率特性曲線。利用EDA工具對電路進(jìn)行仿真調(diào)試、功能驗

2、證，如果條件具備可以電路調(diào)試。1、 共集放大電路的中頻特性圖2 共集放大電路的h參數(shù)等效電路輸入電阻 輸出電阻 電壓增益 考慮信號源內(nèi)阻時電壓增益為 電流增益 2、 共集放大電路的頻率響應(yīng)分析（1） 中頻段源電壓增益圖1所示電路，在中頻時、可視為交流短路，三極管結(jié)電容可忽略，據(jù)此可畫出中頻段電路的等效電路如圖3所示。若把的關(guān)系代入上式，可發(fā)現(xiàn)上式與共集基本放大器的源電壓增益表達(dá)式一致，因為在中頻時混合型等效電路和h參數(shù)等效電路是完全等效的。是一個與頻率無關(guān)的常數(shù)。（2） 低頻段源電壓增益在低頻段，要考慮耦合電容、的容抗，而三極管結(jié)電容可忽略，由此畫出的低頻段等效電路如圖4所示。（3）高頻段源電

3、壓增益 圖5 共集放大電路的高頻等效電路CC組態(tài)放大電路的高頻段微變等效電路如圖5所示。由圖5可見，它是一個包含電容、兩個獨立電容的電路，對應(yīng)有兩個極點。當(dāng)時，相應(yīng)的，表明有一個的極點，因此它是含有一個零點、兩個極點的二階系統(tǒng)。下面分別討論和對電路高頻響應(yīng)的影響。（1）的影響由圖5可見， 直接接在和地之間，即在輸入回路中不存在共射放大器中的密勒倍增效應(yīng)。由于本身很小，其容抗遠(yuǎn)大于，故對高頻響應(yīng)的影響很小，可忽略，等效電路簡化為一階系統(tǒng)。（2）的影響在圖5中，是一個跨接在輸入端與輸出端的電容，利用密勒定理將其等效到輸入端，則密勒等效電容為，其中，是共集電路的電壓增益，其值小于1而接近于1，故遠(yuǎn)小

4、于?？梢?，由于的密勒效應(yīng)遠(yuǎn)小于本身，故對高頻響應(yīng)的影響也很小?？梢酝频霉布糯箅娐返碾妷涸鲆婧瘮?shù)為式中 通過上述分析可見，很高，達(dá)到。當(dāng) 時，趨近于1，簡化為，其值顯然遠(yuǎn)比共射放大電路高，且隨減小而增大。從物理概念上說，共集放大電路的上限頻率之所以遠(yuǎn)高于共射放大電路，除了不存在密勒倍增效應(yīng)外，還因為共集放大電路是反饋系數(shù)為1的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，因而是理想的電壓跟隨電路。當(dāng)頻率升高時，雖然減小，但相應(yīng)的增大，通過上的電流為，結(jié)果是在較寬的頻率范圍內(nèi)上的輸出電壓幾乎維持不變。 圖4 忽略的高頻等效電路三極管特征頻率定義是當(dāng)時對應(yīng)的頻率，其中：是中頻增益，是三極管上限頻率，。 忽略電容的影響 將 帶入上式 將=200MHz代入上式，得：根據(jù)高頻等效電路，得上限頻率為放大電路的最高截止頻率為 ， 是的等效部分。顯然，如果忽略 ，最高截止頻率的計算結(jié)果將比實際值略高。（3） 全頻帶增益3、MATLAB仿真freqs(b,a)b=47842.7742 6.009052679e13 3.004528442e14 1.472669019e15 0 0;a=50744.45197 4.181343637e13 6.544835696e15 3.4