共基极短路电流放大系数及其截止频率

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1、)1)(1)(1)(1(00cdbebmjpcccpcpccpepcepevecjjjjeiiiiiiiiiibcb 1、共基极短路电流放大系数及其截止频率、共基极短路电流放大系数及其截止频率2000211EBBBRWRL口口，上式中：上式中：,098.022.11bbbETeeTeebmqIkTCrC，22m ax,22td cBbD eedcT ccsBxWCrCrvD当当1)(cdbeb时，时，)(10cdbebmjjeb令令，cdbebec 称为称为 信号延迟时间信号延迟时间，表示信号，表示信号从发射极到集电极总的延迟时间，则从发射极到集电极总的延迟时间，则 可写为：可写为：2122)

2、(0)(1cdbebmjcdbebbe2122)(0)(1cdbebjcdbebe 由上式可见，在直流或极低频下，由上式可见，在直流或极低频下，相角，相角=0。随着频率的提高，。随着频率的提高，的幅度的幅度 下降，相角滞后下降，相角滞后 。00，|ec 定义：定义：当当 下降到下降到 时的角频率和频率分别称为时的角频率和频率分别称为 的截止角频率的截止角频率 和和 截止频率截止频率，记为，记为 和和 ：|021fbeccdbebm11212200)(1)(1becjbecmjmemjeecb)(212becmf这时这时 与与 的区别仅在于用的区别仅在于用 代替代替 。的频率特性主要由的频率特性

3、主要由 和和 决定，即：决定，即：下面讨论两种情况：下面讨论两种情况：(1)对截止频率不是特别高的一般高频管，例如对截止频率不是特别高的一般高频管，例如 fa 500 MHz 的现代微波管，的现代微波管，b 只占只占ec中中很小一部分，很小一部分，就更小了，因此，可忽略就更小了，因此，可忽略 ，得：，得：bmbm,1mWBcdbebececjj1111002、共发射极短路电流放大系数及其截止频率、共发射极短路电流放大系数及其截止频率bbbmjbecmjmjemjee0001)(111将将 代入，得：代入，得：)(10becmjmjeb若忽略若忽略 ，得：，得：bmecj001 10cbvbci

4、i 已知：已知：的截止角频率的截止角频率 和和 截止频率截止频率，记为，记为 ：定义：定义：当当 下降到下降到 时的角频率和频率分别称为时的角频率和频率分别称为|f和ec01021ecf021这时这时 又可表为：又可表为：ffjj1100ecj001 的关系：的关系：与在忽略在忽略 的情况下，的情况下，bmfff00,11ecbecm所以有：所以有：相角相角=-900。所以在此频率范围内，。所以在此频率范围内，ic 比比 ib 滞后滞后 900，且，且|与与 f 成反比，即成反比，即 按频率每加倍，按频率每加倍，|减小一半。减小一半。由于功率正比于电由于功率正比于电流平方，所以流平方，所以 频

5、率每加倍，功率增益降为频率每加倍，功率增益降为 1/4。ffj10；，相角，时，当Ojff452100，为实数，相角为零；时，当0ff,000ffffjffjff，为纯虚数，时，当3、随频率的变化；特征频率随频率的变化；特征频率 fT已知：已知：)(2121cdbebecTf因因 所以所以 fT 可表为：可表为：,210ecfbTf21 当忽略当忽略 时，有：时，有：bmffT 对于对于 fa 500 MHz 的晶体管，的晶体管，ec 中以中以b 为主，这时为主，这时:定义：定义：当当 降为降为 1 时的频率称为时的频率称为 特征频率特征频率，记为，记为 fT 。|由由 可解出可解出:1|0T

6、ff0Tff fT 的测量：的测量：实际测量实际测量 fT 时，不一定真的测到使时，不一定真的测到使 下降为下降为1 时的频率，时的频率，而是在而是在 的条件下测量的条件下测量 （可以大于（可以大于1），然后根），然后根据据 ，即可得到：，即可得到：|Tfff|ffffT0|)(,|TTfffff 由于上式，由于上式，fT 又称为晶体管的又称为晶体管的 增益带宽乘积增益带宽乘积。高频管的工作频率一般介于高频管的工作频率一般介于 f 与与 fT 之间。之间。对对 fT 有影响的还有其它一些次要因素，如有影响的还有其它一些次要因素，如EjeeDx022发射区延迟时间：发射区延迟时间：eceebbd

7、cbc对对 的修正：的修正：bevWBb1maxCTC 中还应包括延伸电极的寄生电容，等等。中还应包括延伸电极的寄生电容，等等。maxqvJppqWqvJBpmaxmaxmaxvWJqWqvJBpBpb积累超量积累超量储存电荷储存电荷的时间的时间max1BbWev缓变基区缓变基区晶体管晶体管CcccsEeAdrqIkTr,例：例：某某C 波段低噪声小信号晶体管，具有如表波段低噪声小信号晶体管，具有如表 3-4（p.142）所示的设计参数所示的设计参数(陈星弼陈星弼 张庆中张庆中 陈勇陈勇 著著 微电子器件微电子器件 第三版）。第三版）。经计算可得：经计算可得：ZZecTecGHHfpss6.1

8、01006.1210.1510)8.05.78.29.3(1012由于忽略了一些次要因素，实际的由于忽略了一些次要因素，实际的 fT 可能只有可能只有 7 GHz 左右。左右。4、高频晶体管的、高频晶体管的 fT 与与ececTf212max2dcBecebbdceTecsTcBxWrCr CDv 当当WB 较大，较大，fT 较低时，提高较低时，提高 fT 的主要措施是减小的主要措施是减小WB 。在上例中，在上例中，这时这时 。,1.0mWB%7.18ecbZecTecbecbMHfpsps54921%,9.95,290,278 如果如果WB 增增大到大到 1 m，其余参数不变，则：，其余参数不变，则：但当但当WB 已很小时，仅仅靠减小已很小时，仅仅靠减小WB 来提高来提高 fT 的作用就开始减弱。的作用就开始减弱。特别是当特别是当 WB 0.1 m 后，再减小后，再减小 WB 几乎对提高几乎对提高 fT 不起多少不起多少作用，反而产生诸如提高作用，反而产生诸如提高 rbb，降低，降低 VA 等副作用。等副作用。小结：小结：ecj001 becmjmjeb10)(21becm fecf021ecT f21ffj100 ffTTTffff f,