g 式中fT是三极管的特征频率，可由手册直m接给出。通常，例如，一个三极管的
C Cπ=100pF，而Cμ=3pF。
π
2 f 三极管的高频响应取决于混合π型等效模T 型的参数gm、 rb’c 、 rb’e 、Cπ和Cμ。
而这些参数又可用β、rbe、fT和Cob来表示。因此，我们可以用β、rbe、fT和Cob来
4.1 频率响应的概念
研究放大电路频率响应的必要性
由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电 容，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系 称为频率响应或频率特性。
小信号等效模型只适用于低频信号的分析。 本章将引入高频等效模型，并阐明放大电路的上限 频率、下限频率和通频带的求解方法，以及频率响应 的描述方法。
•
U ce
e
e
简化混合π型等效模型
4.2.2 混合π型等效模型参数的获得
•
•
g U m be Ib
•
•
U be Ib rbe
gmrbe
rbe
gm
(1 ) UT
IE
•
Ib b
•
U be
rbb b
•
rbe
U be
•
Ic
•
gm U be
c
•
U ce
•
Ib b
•
U
be
rbe
•
Ic • c
5.71
0
0.1 fL fL 10 fL
º
f
图 5.1.3(a) 相频特性
在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。
【小结】
（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间 定了fL和fH。
常数τ，即决
（2）当信号频率等于fL或fH放大电路的增益下降 生+450或-450相移。
3dB，且产
（3）近似分析中，可以用折线化的近似波特图 路的频率特性。
频率响应的概念 1.频率响应与通频带
放大电路的电压放大倍数Au是频率的函数，这种函数关系称为放大电 路的频率响应或( j) Ui ( j)
•
Au Au ( f )( f )
Au( f )表示电压放大倍数的模与频率f的关系，称为幅频响应
φ( f )表示放大电路输出电压与输入电压之间的相位差与频率f的关系，称为相 频响应
rbb b
•
U be rbe
Cμ
rbc Cπ
e
•
gm U be
•
Ic c
rce
•
U
ce
e
1.完整的混合 模型
be
rce
•
Ib
b
rbb b
•
•
U be
U be rbe
Cμ
rbc Cπ
•
gm U be
•
Ic c
rce
•
U
ce
e
e
•
•
高频时由于结电容的影响 和 ，已Ic 不能I保b 持正比关系，所以用放射结上
40
幅频特性
最大误差为 3 dB， 发生在 f = fL处
当 f ≥ fL(高频)， Au 1
当 且
频f <率fL愈(低低频，)A，u 的
Au 1 值愈小
，
低频信号不能通过。
对数相频特性
相角： 90 arctan f
fL
误差
90º
5.71
º
45º/十倍
45º
频
f fL 时， 0; f fL 时， 90; f fL 时， 45
表示放大电
4.2 晶体三极管的高频等效模型
4.2.1 高频混合π型等效模型的引出
c
•
Ic
通常情况下，rce远大于c--e间所接的负载电阻， 而rb’c也远大于Cμ的容抗，因而可认为rce和rb’c开 路。
•
b Ib
Cμ rbc
•
rbb
b
gm U be rce
Cπ rbe
•
Ie
e
•
Ib b
•
U be
•
AuH
1
2
1
f fH
相频响应：
H
arctan
f fH
（1）幅频响应：
•
AuH
1
2
1
f fH
当f<<fH 时，
•
AuH
1
1
2
1
f fH
当f>>fH 时，
•
AuH
1
fH
2
1
f fH
f
•
20lg AuH dB 3dB
0
-20
-20dB/十倍频程
-40 （a）
H
0o
•
U ce0
4.2.3 三极管的频率参数
1.共射极截止频率fβ
•
•
Ic (gm jCπ )U be
•
•
Ib
rbe //
U be 1 //
jCπ
1
jCμ
•
•
Ic
•
Ib
1 rbe
gm jCπ j(Cπ Cμ )
•
g rm be
1 j(Cπ Cμ)rbe
•
b
Ib
rbb
b
•
U be rbe
•
I Cπ
Cμ
Cπ
•
c Ic
•
gm U be
e
•
图5.10 计算 的模型
•
0
1 j(Cπ Cμ)rbe
0 gmrbe
f
2
1
2
1
2 rbe (Cπ
Cμ)
•
0
1 j f
f
（截止频率）
•
0
1 j f
f
其模值为
•
20 lg | | dB
20 lg 0
•
| |
0
2
1
f f
-20dB/十倍频程
20lg / dB
20lg 0
20dB/十倍频
O
arctan f
f
对数相频特性
0 45º
f
f fT
0.1f
10 f
f
90º 图5.2.4 的波特图
2. 特征频率fT
•
20 lg | | dB
20lg 20lg 0 20lg
1
f f
2
20 lg 0
-20dB/十倍频程
fT 0 f
f
当 f fH 时， 20 lg Au 20 lg
H
f
当 f fH 时， 20lg Au 20lg 2 3dB
（3）低通电路的波特图
对数幅频特性：
20lg Au / dB
0
0.1 fH 3dB
fH 10 fH
f
20
20dB/十倍频
40
对数相频特性：
在高频段，低 通电路产生0~ 0
0.1 fH fH 10 fH
L
arctan
fL f
当f>>fH 时， H 0
当f<<fH 时， 当f = fH 时，
H 90
H
45O
可以利用RC高通电路来模拟放大电 路的低频响应。
随着f的下降，
越来越小
H
(3) 高通电路的波特图
Au
f
fL
1
f 2
fL
放大电路的对数频率特性称为波特图。
2
20 lg A 20 lg f 20 lg
(a) 幅频失真
(b) 相频失真
4.1.2 RC电路的频率响应
1. RC低通电路
R1
+
+
•
Ui
C1
•
Uo
_
_
时间常数τH=R1C1，令
fH
H 2
1
2 H
1
2 R1C1
•
1
1
AuH 1 j
1 j
f
H
fH
图5.3 RC低通电路
1
•
•
AuH
U
•
o
Ui
jC1
R1
1
jC1
1
1
jR1C1
幅频响应：
的电压 来控制集电极电流Ic,
•
U be
（b） 用电流源 g来m U表• be示基极回路对集电极回路的控制作用。 图5.7 三极管的混合π型等效模型
2.简化的混合 模型
gm为低频互导：
gm
ic ube
UCE
ic ube
UCE
•
Ib b
rbb b
•
U be
•
U be
rbe
Cμ Cπ
•
Ic c
• gm U be
第四章 放大电路的频率响应
4.1 频率响应的概念 4.2 晶体管的高频等效模型 4.3 场效应管的高频等效模型 4.4 单管放大电路的频率响应 4.5 多级放大电路的频率响应 4.6 放大电路的阶跃响应
本章重点：
1、晶体管、场效应管的混合π模型。
2、单管共射放大电路混合π模型等效电路图、 频率响应的表达式及波特图绘制 。
fT
gm
2 (Cπ Cμ )
0
f
fT f / Hz
•
图5.11 的幅频响应
一般 Cπ Cμ ，故
fT
gm
2 Cπ
fT的典型数据约在100~1000MHz之间。