晶體管的頻率特性與功率特性(編輯修改稿)
2025-06-14 00:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 jm???共射交流放大系數(shù) β也是復(fù)數(shù) 幅值隨著頻率升高而下降 相位滯后隨著頻率升高而增大 （與 α 類似） 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理 與 的關(guān)系 ?f ?f0)1( ???mff???? ff ??說(shuō)明 共射短路電流放大系數(shù) β比共基短路電流 放大系數(shù) α下降更快。 因此，共基電路比共射電路頻帶更寬。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理 高頻功率增益和最高振蕩頻率 功率增益表示晶體管對(duì)功率的放大能力。 本節(jié)從等效電路入手，用簡(jiǎn)化方法求出功率增益表達(dá)式，用 h參數(shù)導(dǎo)出功率增益的一般表達(dá)式和最佳功率增益表示式。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理功率增益 輸出功率和輸入功率的比值。 ioPPPG ?最佳功率增益 信號(hào)源所供給的最大功率與晶體管向負(fù)載輸出的 最大功率之比，即是輸入輸出阻抗各自匹配時(shí)的功率增益。 GPm 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理共射等效電路 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理共射晶體管的最佳功率增益表達(dá)式 TcbTPmCrffG28 ??半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理 實(shí)際晶體管中，集電極的輸出阻抗除集電結(jié)勢(shì)壘電容外，還存在延伸電極電容和管殼寄生電容等，用 Cc表示集電極的總輸出電容。 28 fCrfGcbTPm??半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理mf最佳功率增益 GPm=1時(shí)的頻率， 它是晶體管真正具有功率放大能力的頻率限制。 最高振蕩頻率 最高振蕩頻率表達(dá)式 ? ?218????????eTbcTmLfrCff??半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理? ?ceTbTPmCLfrffG?? ??2282f頻帶寬度 高頻優(yōu)值（增益 帶寬乘積）表達(dá)式 高頻優(yōu)值全面地反映了晶體管的功率和頻率性能，而且只與晶體管本身的參數(shù)有關(guān)，因此高頻優(yōu)值是設(shè)計(jì)和制造高頻功率晶體管的重要依據(jù)之一。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理 晶體管的大電流特性 較大功率的晶體管需要工作在高耐壓和大電流條件下。而在大電流區(qū)域，晶體管的直流和交流特性都會(huì)發(fā)生明顯變化，電流增益和特征頻率等參數(shù)都會(huì)隨著集電極電流增大而迅速下降，從而使集電極最大工作電流受到了限制。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理集電極最大電流 IcM 共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù) β下降到其最大值 βM的一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的集電極電流 。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理ccocM V/4PI ? 以共發(fā)射極運(yùn)用為例，如何根據(jù)電源電壓 Vcc和輸出功率 PO的要求來(lái)確定 IcM。 IcM的數(shù)值由輸出功率 PO和電源電壓Vcc決定。要提高晶體管的輸出功率就必須提高 IcM。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理大電流工作時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)效應(yīng) 通過(guò)晶體管的電流是電流密度和結(jié)面積的乘積，可見要增大電流有兩種方法： 增大結(jié)面積 和 增加電流密度 。 增大結(jié)面積的方法并不可取，（結(jié)面積的增大會(huì)導(dǎo)致成品率的降低，并會(huì)增大結(jié)電容而使晶體管的高頻性能變差）。 然而，電流密度的增加會(huì)導(dǎo)致電流放大系數(shù)、特征頻率和基極電阻的下降。 以下定性分析大電流密度時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)效應(yīng)。 半導(dǎo)體器件物理 第四章 晶體管的頻率特性和功率特性 半導(dǎo)體器件物理? 小注入 ：為維持電中性所增加的 多子可忽略 ? 大注入 ：為維持電中性所增加的 多子不可忽略 基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) 小注入 大注入 基區(qū)多子濃度增大導(dǎo)致基區(qū)電導(dǎo)率增大
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