电子科大微电子考研资料《模拟电路基础》 20091117 5.2.ppt

①画出放大器低频段交流通路和低频段小信号模型；（模型中含有耦合、旁路电容←大电容)②求每个电容对应的短路时间常数。难点：求各端口电容视入的等效电阻，其方法与求放大器输出电阻的方法相同。**Chap5放大器的频率响应（6学时，第2课）ylzhang@ee.uestc.edu.cn放大器中的电容及其影响耦合电容和旁路电容晶体管电容典型值：10?F→大电容；影响增益函数的低频特性，决定下转折频率fL。典型值：1~10pF→小电容；影响增益函数的高频特性，决定上转折频率fH。5.2转折频率的另一种求法→时间常数法时间常数法→分别根据高、低频等效电路求转折频率?io为高频等效电路中电容Ci的开路时间常数。5.2.1高频等效电路→开路时间常数法?H高频增益函数因式项：式中Rio为高频等效电路中电容Ci端口视入的Thevenin等效电阻（端口内的电容全部开路，电压源短路，电流源开路）。若所有零点的绝对值均远大于主极点的绝对值（如p1），则：高频等效电路的上转折频率讨论→2.若所有零点的绝对值均远大于所有极点的绝对值，即使不存在主极点，式（5.15）的估算结果也会获得较好结果，但偏小。不存在主极点时，一个工程上常用的估算式：低频增益函数因式项：式中?is为低频等效电路中电容Ci的短路时间常数。5.2.2低频等效电路→短路时间常数法?L式中Ris为低频等效电路中电容Ci端口视入的Thevenin等效电阻（端口内的电容全部短路，电压源短路，电流源开路）。若所有零点的绝对值均远小于主极点的绝对值（如p1），则：低频等效电路的下转折频率讨论→若所有零点的绝对值均远小于所有极点的绝对值，即使不存在主极点，式（5.20）的估算结果也会获得较好结果，但偏大。不存在主极点时，工程常用以下估算式：BJT的高频小信号模型发射结电容Cb’e：发射结正偏→扩散电容和势垒电容集电结电容Cb’c：集电结反偏→势垒电容BJT的交流小信号模型简化gm参数小信号模型简化?参数小信号模型BJT的低频小信号模型FET的交流小信号模型FET低频小信号模型FET高频小信号模型栅源电容Cgs、栅漏电容Cgd→接触结电容：（1~10pF）；漏源电容Cds→主要由封装电容和引线电容所组成，数值较小（0.1-1pF）。Cds很小，可忽略题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率时间常数法估算上、下转折频率实例题型：利用短路时间常数法求高频等效电路的下转折频率题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率分析→例5.4单级共源极放大电路：已知FET参数gm＝3.4mA/V，rds＝100k?，Cgd=1.2pF。电路参数R1＝1.5M?，R2＝330k?，RD＝2k?，RS＝820?，Rg＝20k?，RL＝40k?，C1＝C2＝0.02?F，CS＝1.0?F。估算该放大器电路的源电压增益（Avs=vo/vs）的上转折频率fH。求fH，首先要画出FET的高频等效电路模型：题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率接着画高频等效电路（此时，耦合电容C1、C2和旁路电容CS均短路；电路中的FET用其高频等效电路模型代替），图中RG=R1//R2=270k?。计算由两个电容决定的两个开路时间常数（忽略Cds）。1）由电容Cgs决定的开路时间常数?gs此时Cgd开路，vs短路：2）由Cgd决定的开路时间常数?gd题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率用外施电源法可以求得从Cgd视入的戴维南电阻为此时，电容Cgs开路，vs短路。题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率讨论：①在一定条件下，跨接在输入回路与输出回路的电容Cgd可以分别等效到输入回路和输出回路中，使计算大为简化。②可以求出题型：利用开路时间常数法求高频等效电路的上转折频率再对照本例中?gs和?gd的表达式，可得：但由FH(s)表达式求得的极点分别为-2.6Mrad/s和-1.40Grad/s，主极点为-2.6Mrad/s，?开路时间常数法估算的上转折频率精确计算结果。由FH(s)的表达式可知，它有一个零点：它大于主极点的绝对值。题型：利用短路时间常数法求高频等效电路的下转折频率分析→例5.5下图是一个单级共源极放大电路。已知FET参数gm＝3.4mA/V，rds＝100k?，Cgd=1.2pF。电路参数R1＝1.5M?，R2＝330k?，RD＝2k?，RS＝820?，Rg＝20k?，RL＝40k?，C1＝C2＝0