在這一節之前，我們給電路的信號均為單一頻率的正弦波信號，而且默認放大電路的特性（放大倍數）與輸入信號的頻率無關。

在實際的電路中，通常放大電路的輸入信號不是單一頻率的正弦波信號，而是由各種不同頻率分量組成的一個復雜的信號。由于三極管本身具有電容效應（結電容=擴散電容+勢壘電容），放大電路中本身又存在電抗原件（耦合電容

， ，旁路電容 等等）。對于不同的頻率分量，電抗元件的電抗和相位移均不同。因此，放大電路的電壓放大倍數是頻率的函數。這種放大電路的放大倍數隨著輸入信號的頻率變化的特性稱為頻率響應或頻率特性。

1.頻率響應和頻率失真

頻率響應-放大電路輸入幅度相同的正弦波信號時，輸出信號的幅度與相位隨著信號的頻率變化而變化的特性

頻率失真-由于放大電路對不同頻率的輸入信號有不同的放大能力，當輸入信號的頻率不在放大電路的放大范圍之內時，放大電路不能很好地放大輸入信號，從而使輸出信號產生的失真

頻率失真可分為：相位失真和幅度失真

例子：

假定放大電路的輸入信號可以分解為基波和二次諧波

如果放大電路對不同頻率的信號有不同的相位移。

則輸出信號中，基波的信號相位與輸入信號中基波信號的相位相同，二次諧波的信號與輸入信號中二次諧波信號的相位不同。因此，疊加的輸出信號的相位和輸入信號的波形不同。這種失真我們叫做相位失真。

如果放大電路對不同頻率的信號有不同的放大能力

這種失真我們叫做幅度失真

在放大電路中，兩種失真往往是同時產生

2.放大電路的頻率特性分析方法

（1）頻域法

放大電路輸入正弦小信號，測量分析

之間的關系

通常用幅頻特性，相頻特性曲線來表示放大電路的頻率特性，用

來定量描述放大電路的頻率特性

（2）瞬態法

階躍響應-放大電路輸入單位階躍信號，輸出信號隨時間變化的關系叫做瞬態響應

用上升時間

和平定降落率 來表征

• 上升時間 -輸出信號的波形從最大值的10%上升至90%所用的時間。
• 上升時間 越小，放大電路對高頻分量放大的能力越強，放大電路的上限截止頻率 越大
• 平定降落率：對于輸出信號一段時間 后的幅值 ，相對輸出信號的峰值 下降的相位程度 ， 越大，下限截止頻率 越大

3.晶體管的高頻模型

簡化的晶體管的高頻等效電路

利用密勒定理，將集電結電容

等效到輸入回路和輸入出回路

A為晶體管集電結電壓

與發射結電壓 的比值

4.晶體管的高頻特性和高頻參數

晶體管的放大倍數和頻率之間的關系

幅頻特性：

相頻特性：

---

BJT晶體管電路小結

1.晶體管的基本概念

（1）根據晶體管所使用的半導體材料不同，晶體管分為硅管和鍺管

根據結構不同可分為：NPN型和PNP型

（2）晶體管的工作狀態：

• 放大狀態-發射結正偏，集電結反偏
• 飽和狀態-發射結反偏，集電結正偏
• 截止狀態-發射結反偏，集電結反偏
• 在模擬電路中主要使用放大狀態，在數字電路中主要使用飽和狀態和截止狀態

（3）晶體管的共射級接法和輸入/輸出伏安特性曲線

• 晶體管的共射級接法

• 輸入特性曲線

• 輸出特性曲線

飽和區：

• 發射結正偏，集電結也正偏
• 集電極電流達到飽和，基極電流失去了對集電極電流的控制作用
• 集電結兩端的電壓增大，集電極電流也增大

放大區：

• 發射極正偏，集電結反偏
• 基極電流控制集電極電流
• 集電極電流 與集電極兩端的電壓 無關

截止區

• 發射極反偏，集電極反偏
• 基極電流 ,集電極電流

（4）NPN管和PNP管的區別：主要表現在電流和電壓的極性上

（5）硅管和鍺管的主要區別

• 死區電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V
• 管壓降：硅管0.7V，鍺管0.2V
• 鍺管的 比硅管大

（6）溫度對管子參數的影響

• 溫度升高，電流放大倍數增加， %/℃

溫度每升高攝氏一度，晶體管的電流放大倍數要增大0.5%到1%

• 溫度每升高攝氏一度，反向飽和電流 要增大一倍

• 對發射結電壓的影響，溫度每升高攝氏一度，管壓降降低2-2.5個毫伏

• 溫度升高，管子的死區電壓降低

（7）基本共發射極放大電路

• 靜態分析（直流分析，求解靜態工作點）

畫出基本共發射極放大電路的直流通路

根據直流通路求解放大電路的靜態工作點

求解放大電路的靜態工作點的方法有兩種：圖解法和估算法（在實際的工程中通常使用估算法）

根據以下方程求解出如上圖的靜態工作點

輸入回路方程

輸出回路方程

晶體管對直流信號的放大特性方程

其中，

• 動態分析

畫出共發射極放大電路的交流通路，將交流通路做微變等效（將晶體管的輸入回路等效成一個電阻

，將晶體管的輸出回路等效成一個電流控制電流源，控制電流是基極電流，被控電流是集電極電流）

根據等效電路求出共發射極放大電路的交流通路的動態性能指標

, （公式推導過程查閱書本電壓）

為晶體管的基區體電阻， 為熱電壓

將耦合電容

短路，直流電源 對地短路

得到基本共發射極阻容耦合放大電路的微變等效電路如下

電壓放大倍數

,

輸入電阻

輸出電阻

動態范圍

（8）分壓式偏置阻容耦合共發射極放大電路

這種電路采用負反饋技術來穩定靜態工作點

• 靜態分析：求放大電路的靜態工作點

耦合電容

開路，旁路電容 開路，畫出放大電路的直流通路如下：

方法一：戴維寧等效電路法

畫出直流通路的戴維寧等效電路

根據如上圖的電路，列出如下的方程

方法二：計算法

可得：

解得：

• 動態分析：分壓式偏置阻容耦合放大電路的動態分析方法和基本共發射極阻容耦合放大電路動態分析方法類似—畫出H參數微變等效模型，由等效模型的公式求解放大電路動態性能指標

（9）共集電極放大電路分析

• 靜態分析的方法和分壓式偏置的共發射極放大電路一樣
• 動態分析：

畫出共集電極放大電路的交流通路，然后畫出晶體管的微變等效電路

輸出電阻

（10）共基極放大電路

同理，做微變等效

求得動態參數如下

以上推導過程省略，詳細推導過程參考書本。

（11）多級放大電路

• 整個電路的電壓放大倍數等于各級電路的電壓放大倍數的乘積
• 放大電路的輸入電阻等于第一級放大電路的輸入電阻
• 放大電路的輸出電阻等于最后一級放大電路的輸出電阻
• 分別求出電路中每一個電容原件所在回路的時間常數 ，則該慣性環節所決定的截止頻率為
• 如果各個慣性環節決定的放大電路的頻率分別為 ，則整個電路的下限截止頻率為
• 同理，

總結

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