电子科大微电子考研资料《模拟电路基础》 20091119 5.3-5.6.ppt

5.3.3Miller效应和Miller电容5.4.1场效应管的高频小信号模型**Chap5放大器的频率响应（6学时，第3课）ylzhang@ee.uestc.edu.cnBJT的低频小信号模型：无结电容5.3.1BJT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5.3双极型晶体管的频率响应低频电流增益：①转折频率f?→高频|?|下降为?0的0.707倍时所对应的频率5.3.2特征频率②特征频率fT→当|?|下降到1时所对应的频率。?01?→fT又称为晶体管的增益带宽积fT与直流电流IC（或IB）有关。（也称为晶体管的带宽）Miller效应→放大器输入节点与输出节点之间的阻抗对放大器输入回路和输出回路的影响。将Cb’c对电路的影响分别等效到输入、输出回路，以实现电路的单向化。1.Cb’c对输入回路的影响：小信号等效电路的输出部分(a)及其等效阻抗(b)在b’节点:在c节点：???等效阻抗ZA是一个电容的容抗该等效电容为：CM称为Miller电容。在含有源负载电路中就不一定能满足条件：可看作是输出端的KCL方程，?Cb’c对输出回路的影响等效于在输出端并联了一个电容Cb’c。2.Cb’c对输出回路的影响：单向化后（包含Cb’c对输入、输出回路）的等效电路例5.7已知电路参数为：晶体管参数为：分析→采用开路时间常数法。①求电容Cin=Cb’e+CM决定的开路时间常数?in题型：确定考虑电容Cb’c对输出回路影响时的等效电路的上转折频率。②求由电容Cout=Cb’c决定的开路时间常数?out??讨论：转折频率fH主要由CM决定。验证两个条件是否满足：因为场效应管的低频小信号模型：无电容5.4场效应管的频率响应→包含电容Cgs和Cgd5.4.2特征频率→定义类似于BJT的fT在G节点:在D节点：1.Cgd等效到输入回路→5.4.3Miller效应和Miller电容其中，CM即为Miller电容。?Cgd对输入回路的影响等效于在输入端并联了一个电容CM。将Cgd对电路的影响分别等效到输入、输出回路，以实现电路的单向化。含有源负载的电路中就不一定能满足条件2.Cgd等效到输出回路→单向化后（包含Cgd对输入/输出回路影响）的等效电路：?Cgd对输出回路的影响等效于在输出端并联了一个电容Cgd。例5.8采用Miller等效的方法重新求解例5.4。分析→采用开路时间常数法。题型：利用Miller等效后的电路计算上转折频率。例5.4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。5.5晶体管放大电路的高频响应共射(共源)放大电路的带宽由于Miller效应而减小。?增加带宽途径：减小或消除Miller效应。讨论：①能减小或消除Miller效应的共基（共栅）放大电路;②射极（源极）跟随器的高频响应。高频小信号等效电路5.5.1共基放大器的高频响应rbb’近似为短路从受控源左边往右看的等效阻抗可由外施电压源法求出：?输入回路和输出回路的等效电路:从受控源右边往左看的阻抗（此时电压源短路），也可由外施电源法求出：Z2=?。这意味着从右边虚线往左看的单口网络可以等效为一个电流源。(a)求Cb’e决定的上转折频率(b)求Cb’c和CL决定的上转折频率例5.9电路如图5.20所示，电路参数为V+=5V，V-＝-5V，Rs＝0.1k，R1＝40k，R2＝5.72k，RE＝0.5k，Rc＝5k，RL＝10k，CL＝15pF。晶体管参数为?＝150，VBE(on)=0.7V，VA＝?，Cb’e＝35pF，Cb’c＝4pF。求该放大器的上转折频率fH。由Cb’c和CL决定的上转折频率为（主极点频率）题型：求共基极放大器的上转折频率分析→由直流分析可得ICQ=1.02mA，gm＝39.2mA/V，rb’e＝3.82k?。由Cb’e决定的上转折频率为:讨论①：共基放大电路的上转折频率fH由Cb’c决定；讨论③：电路分析：输入信号从共射极电路（Q1）输入，Q1的输出信号作为共基极电路（Q2）的输入信号。Q2的输入阻抗很小，作为Q1的负载，从而大大降低了的