场效应管的频率响应.ppt

5.4 5.4 场效应管的频率响应场效应管的频率响应5.4.1 场效应管的高频小信号模型场效应管的高频小信号模型场效应管的低频小信号模型场效应管的低频小信号模型:无电容。无电容。场效应管的高频小信号模型：需要考虑电容场效应管的高频小信号模型：需要考虑电容C Cgsgs和和C Cgdgd。图图5.16 5.16 FETFET高频小信号模型高频小信号模型5.4.2 特征频率特征频率类似于类似于BJTBJT，场效应管的特征频率可表示为，场效应管的特征频率可表示为 （5.325.32）5.4.3 Miller效应和效应和Miller电容电容图图5.17 5.17 含有负载含有负载 的的MOSFETMOSFET的高频小信号等效电路的高频小信号等效电路 在输入端的栅极节点列写在输入端的栅极节点列写KCLKCL方程，有方程，有 在输出端的漏极节点列写在输出端的漏极节点列写KCLKCL方程，有方程，有 上两式联立，消去上两式联立，消去 则则 (5.34)(5.33)(5.35)C Cgdgd等效到输入回路等效到输入回路：一般地，一般地，上式变为上式变为 根据上式重新将图根据上式重新将图5.175.17画成图画成图5.185.18。图图5.18 5.18 含等效含等效MillerMiller电容的电容的MOSFETMOSFET高频电路高频电路 (5.36)图中的电容图中的电容 为为MillerMiller电容电容，可表示为，可表示为 （5.375.37）在一般情况下，条件在一般情况下，条件 都会满足，都会满足，但在含有源负载的电路中就不一定能满足。若不满足，但在含有源负载的电路中就不一定能满足。若不满足，一般一般 总是满足的，则式（总是满足的，则式（5.345.34）变为）变为 (5.38)(5.38)C Cgdgd等效到输出回路等效到输出回路：则该输出端应并联一个电容则该输出端应并联一个电容 若式（若式（5.385.38）是图）是图5.185.18输出端的输出端的KCLKCL方程，方程，因此，包含电容因此，包含电容 对输出回路的影响的等效电路如图对输出回路的影响的等效电路如图5.19519图图5.19 5.19 电容电容 对输出回路影响的等效电路对输出回路影响的等效电路 此时此时 由式（由式（5.395.39）可知，若）可知，若 仍按式（仍按式（5.375.37）计算，）计算，则则 的值比真实值偏大。的值比真实值偏大。越接近于越接近于 这个偏差就越大。这个偏差就越大。如果此时要计算上转折频率，建议采用原高频如果此时要计算上转折频率，建议采用原高频等效电路（图等效电路（图5.165.16）(5.39)例例5.85.8利用利用MillerMiller等效后的电路计算上转折频率。等效后的电路计算上转折频率。采用采用MillerMiller等效的方法重新求解例等效的方法重新求解例5.45.4。解：解：由式（由式（5.335.33）可得）可得 说明：本例计算的结果与例说明：本例计算的结果与例5.45.4计算的结果比较接近。计算的结果比较接近。如果电路接有负载电容如果电路接有负载电容 该怎么分析电路的频率响应呢？该怎么分析电路的频率响应呢？1)1)若若 ，由，由MillerMiller电容的推导过程可知电容的推导过程可知 此时只需采用图此时只需采用图5.195.19所示的电路，输出端的总电容所示的电路，输出端的总电容仍然近似成立。仍然近似成立。为为 然后再用开路时间常数法计算上转折频率即可。然后再用开路时间常数法计算上转折频率即可。2 2）若）若 不满足，但比较接近时，不满足，但比较接近时，则只好通过增益函数的表达式来计算上转折频率。则只好通过增益函数的表达式来计算上转折频率。3 3）若）若 ，则可忽略，则可忽略 和和 的影响，再用开路时间常数法来计算上转折频率。的影响，再用开路时间常数法来计算上转折频率。