二、简化的混合模型
忽略 rbc 和 rce
混合模型单向化
' )C C (1 K
)C (1 K
1 K C C K
''
U K ce K ' U be
' C ' C C
'' 一般C ' C ' X C '' RL ，所以
0dB； 0 o 20 lg A u
1 Au 2 f 1 f H f arctan f H
(b)当f f H时
3dB； 45 o 20 lg A u
1 U o U 's U b 'e U o Ri rb 'e jC ' ( g m R' L ) 1 U s U s U 's U b 'e Rs Ri rbe R jC '
A A ush usm
22
1
第五章
第一节 第二节
放大电路的频率响应
频率响应概述 晶体管的高频等效模型
第三节
第四节 第五节 第六节
场效应管的高频等效模型
单管放大电路的频率响应 多级放大电路的频率响应 频率响应与阶跃响应
1
重点掌握：频率响应的基本概念，求解单管放大电路的上 限频率、下限频率和波特图的方法。多级放大电路 的频率参数与各级放大电路的频率参数的关系。
A u
f φ
900 450
fL
fL f f 1 L 1 L 1 j j jf fL
f fL f 1 f L
2
1
1
j
A u
,
5
f
f 90 arctan fL

（2）低通电路
U i
R C
o U
1 U 1 j C o A u 1 U 1 jRC i R j C
写出幅频特性(对数形式)和相频特性
f fL 20 lg A 20 lg A 20 lg usl usm f 2 1 fL f 180 90 arctan 90 arctan fL



f fL
与U 反 相， 因 电 抗 引 起 的 相 移 式 中 180 表 示 中 频 段 时 U o s

0.1f f
10f
f arct an f
的频率响应特性曲线
2
fT 0 令20lg 0 20lg 1 f
1
共基截 止频率
特征频率
求得 fT 0 f
0 f 1 j f

f (1 0 ) f fT
16
f fT f
5.4
单管放大电路的频率响应
中频段 极间电容容抗大视为开路 , 耦合电容( 或旁路电容 ) 容抗小视为短 5.4.1 : 单管共射放大电路的频率响应 路 低频段:主要考虑耦合电容(或旁路电容)的影响,极间电容仍视为开路 高频段:主要考虑极间电容的影响,耦合电容(或旁路电容)仍视为短路
11
一、完整的混合 模型
U b 'e
.
在高频模型中，因为 C b' c 和 C b' e的存在， I c 和 I b的大小、相
角均与频率有关，即 β 是频率的函数。而根据半导体物理的分析， I c 与发射结电压 U b ¢ e 成线性变化关系，且与信号频率无关。所以 & & = gmU 。 g m， 使得 I 引入常数 12 c b¢ e , g m 称为跨导

f fH
2
与U 反 相， 因 电 抗 引 起 的 相 移 式 中 180 表 示 中 频 段 时 U o s
23
（4）波特图
若同时考虑耦合电容及结电容的影响
低频时 A A usl usm j
f fL f fL
1 j
A usm
1 1 fjfL
(1)
高频时

'' C 可以忽略。
13
简化的混合模型
三、混合模型的主要参数
' rbb ,C 可以从手册中查得 C ' C C
UT rbe (1 ) I EQ
g U g I r I I c m b 'e m b b'e 0 b
gm
C
14
低通电路
1 0.707 Au f
φ
1 1 令 H RC fH 称之为上 H 1 限频率 fH 2 2RC
A u
1 j H
1

1 f 1 j f H

fH f
-450
-900 6
1 Au 2 f 1 f H f arctan f H
U CE
I c 即 I b
代 入, 得 1 2rbeC
0 U ce
I g U m be c (1/r jC ) I U b be be

将gm 令f
0
rb 'e 1
0 1 jrbeC
2

gm 2f T
0
rb'e

I EQ UT

I EQ (mA) 26(mV )
fT 为特征频率 ， 可以从手册中查得
5.2.2. 晶体管电流放大系数的频率响应
rbb’
Ib
rb’e C
Ic ' g mU be ce 0 U
U be
' U be
的频率响应等效模型
I c Ib
19Leabharlann Ri rb 'e j ( RC RL )C ( g m R' L ) Rs Ri rbe 1 j ( RC RL )C
j A A usl usm f fL f 1 j fL A usm 1 fL 1 jf
f L为下限频率 1 fL 2 ( RC RL )C
17
（1）中频特性
U U U U Ri rb 'e o i b 'e o Ausm ( g m R' L ) Us U s U i U b 'e Rs Ri rbe
R'L Rc // RL
其中 ， 输入电阻 Ri Rb //(rbb' rb'e ) Rb // rbe
f (c)当f f H 时， 20 lg Au 20 lg fH d 当f 10 f H时
20； 90 o 20 lg A u
10
e当f
40 100 f H 时， 20 lg A u
5.2 晶体管的高频等效模型 5.2.1. 晶体管的高频混合模型
15
共射截止频率
0 f 1 j f

（低通特性）
幅频特性
20 lg 20 lg 0 f 20 lg 1 f
相频特性
2
20 lg 0
0 0o -45o -90o
( db) 20 lg
-20dB/十倍频程 fT f f
高通电路的幅频特性曲线和相频特性曲线
f f 20 lg Au 20 lg 20 lg 1 (dB ) fL f L
2
f 90 arctan fL

A u
f fL f 1 f L
2
90 arctan
-2700
典型放大电路的频率响应
4
5.1.2. 频率响应的基本概念
（1）高通电路
U i
C
( ) U R 1 o Au ( ) 1 U i ( ) R 1 1 jC jRC
R
o U
高通电路
Au
1 0.707
1 1 令 L τ称为时间常数 RC L 1 1 fL称为下限频率 fL 2 2 2RC f
右图为晶体管结构示意图： 图中考虑了发射结和集电结 电容的影响。 rbb’ ---基区体电阻
rc -----集电区体电阻,很小,可忽略 re -----发射区体电阻,很小,可忽略
rb’e’---发射结电阻, rb’e’≈ rb’e
rb’c’---集电结电阻, rb’c’≈ rb’c
Cb’e’---发射结电容 Cπ Cb’c’---集电结电容 Cμ
f fL
20dB 当f 0.1 f L时， 20 lg A u
9
40dB 当f 0.01 f L时， 20 lg A u
低通电路的幅频特性曲线和相频特性曲线
f 20 lg Au 20 lg 1 f H
2
(dB)
f arctan f H (a)当f f H f 0.1 f H 时
5.1
频率响应概述
5.1.1. 研究放大电路频率响应的必要性
在放大电路中，当输入信号频率过高或过低 时，其放大倍数的值会减小，并产生相移（超前 或滞后）。说明放大倍数是信号频率的函数，这 种函数关系称之为频率响应或频率特性。 产生这种现象的原因：放大电路中存在电抗元 件（电容、电感等）及晶体管存在极间电容。