一、题目
研究旁路电容和静态工作点分别对 QQQ 点稳定电路频率响应的影响。
二、仿真电路
仿真电路如图1所示。晶体管采用高频小信号晶体管 ZTX325(该晶体管位于RF处)。
(a)电路的低频特性(a)\,\,电路的低频特性(a)电路的低频特性
(b)旁路电容Ce变化(b)\,\,旁路电容 \,C_e\,变化(b)旁路电容Ce变化
(c)耦合电容C1变化(c)\,\,耦合电容\,C_1\,变化(c)耦合电容C1变化
(d)电路的高频特性(d)\,\,电路的高频特性(d)电路的高频特性
(e)Re变化(e)\,\,R_e\,变化(e)Re变化图1典型的静态工作点稳定电路频率响应的测试图1\,\,典型的静态工作点稳定电路频率响应的测试图1典型的静态工作点稳定电路频率响应的测试
三、仿真内容
(1)耦合电容 C1C_1C1 和旁路电容 CeC_eCe 分别对低频特性的影响。
(2)ReR_eRe 变化时,静态工作点对高频特性的影响。
四、仿真结果
仿真结果如表1所示。表1电路参数变化时对频率响应的影响表1\,\,电路参数变化时对频率响应的影响表1电路参数变化时对频率响应的影响
耦合电容 C1C_1C1/μF | 耦合电容 C2C_2C2/μF | 旁路电容 CeC_eCe/μF | 射极电阻 Re/R_e/Re/kΩ | 中频电压增益/dB | 下限频率 fLf_LfL/Hz | 上限频率 fHf_HfH/MHz |
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10 | 10 | 10 | 1 | 33.494 | 1503 | 235.869 |
10 | 10 | 100 | 1 | 33.494 | 168.542 | |
100 | 10 | 10 | 1 | 33.494 | 1503 | |
10 | 10 | 10 | 1.2 | 32.286 | 242.713 |
五、结论
(1)实验表明,耦合电容 C1C_1C1 从 10 μF 变为 100 μF 时下限频率基本不变,而旁路电容 CeC_eCe 从 10 μF 变为 100 μF 时下限频率明显减小。这一方面说明由于 CeC_eCe 所在回路的等效电阻较小,要想改善该电路的低频特性应增大 CeC_eCe;另一方面说明在分析电路的下限频率时,如果有一个电容所在回路的时间常数明显远小于其他电容所在回路的时间常数,那么该电容所确定的下限频率就是整个电路的下限频率,而没有必要计算其它电容所确定的下限频率,因而计算前的分析是很重要的。
(2)在静态工作点稳定电路中,当射极电阻 ReR_eRe 从 1 kΩ 变为 1.2 kΩ 时,放大管的静态集电极电流减小,使跨导 gmg_mgm 减小,从而使 ∣K˙∣=gmRL′|\dot K|=g_mR'_L∣K˙∣=gmRL′ 减小,导致 Cπ′C'_πCπ′ 减小,上限频率 fHf_HfH 增大。上述现象一方面进一步说明增益与带宽的矛盾关系,另一方面说明发射结等效电容与 QQQ 点有关,即 QQQ 点的设置将影响上限频率。