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晶体管的特征频率

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晶体管特征频率的测量 一、 目的 1、通过实验进一步了解特征频率fT 的物理意义并掌握其测量方法。 2、通过实验了解 fT 随偏流、偏压的变化情况。 二、 原理 晶体管有高频管和低频管之分,一般来说低频管只能用在 3MC 以下的频率范围;而高频管则可以用到几十或者几百 MC 的高频范围,有时称超过 75MC 的管子为超高频晶体管。如果使用频率超过了晶体管的频率范围,则晶体管的放大特性就显著地变坏,甚至无法使用。晶体管放大特性的变坏,是由于讯号频率超过某一值以后,晶体管的电流放大系数开始下降而造成的。晶体管的共射极电流放大系数β与信号频率f间的关系为: βββffj+=10 (10-1) 式中β0 为低频是的电流放大系数,fβ为共射极的截止频率(也就是共射极电流放大系数β下降到21β0 或 0.707β0 的频率)。图 10-1 画出了晶体管发射极电流放大系数β随频率的变化曲线。由图可见,在频率比较低时,β基本不随频率变化,它的数值被定义为β0。当频率比较高时,β值随频率f升高而下降。如果讯号频率超过发射极截止频率fβ,晶体管的共射极β电流放大系数β就比低频时的β0 小的多。但是,fβ并不是晶体管所能使用的最高频率,因为fβ下的β值(即0.707β0)仍比 1 大的多,所以晶体管此时还是有电流放大作用的。晶体管的实际使用频率可以比 fβ高。 由 10-1 式可见,当频率远大于 fβ(比如 f>2fβ就可以认为 f>>fβ),时有 f•β=f•β0=常数 (10-2) 因为 fT 是β等于 1 的f值,因此上式中的常数就是 fT。所以 β•f=fT (10-3) 比较确切地反映了晶体管的频率特性。当频率低于 fT 时,电流放大系数β>1,晶体管有电流放大作用;当f

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