晶体管频率特性
晶体管特征频率的测量
晶体管特征频率的测量晶体管特征频率t f 的测量定义为共射极输出交短路电流放大系数||β随频率增加而下降到1小时的工作频率，它反映了晶体管共发射运用具有电流放大作用的频率极限，是晶体管的一个重要频率特性参数。
t f 主要取决于晶体管的合理的结构设计，但也与晶体管工作时的偏置条件密切相关。
因而，晶体管的特征频率t f 是指在一定集团偏置条件下的测量值 。
其测试原理通常采用“增益－带宽”积的方法。
本实验的目的是掌握晶体管特征频率t f 的测试原理及测量方法，熟悉t f 分别随CE V 和E I 变化的规律，加深其与晶体管结构参数各工作偏置条件的理解，为晶体管的频率特性设计，制造和应用奠定基础。
一、实验原理共发射交流工作下，晶体管发射结电压周期性变化引起发射结，收集结空间电荷区的电荷和其区，发射区，收集区的少子，多子也随之不断重新分布，这种现象可视为势垒电容各扩散电容的充放电作用。
势垒电容各扩散电容的充放电使由发射区通过基区传输的载流子减少，传输的电流幅度值下降，同时产生载流子传输的延时，加之载流子渡越收集结空间电荷区时间的影响，使输入，输出信号产生相移，电流放大系数β变为复数，并且其幅值随频率的升高 而下降，相位移也随频率的升高而增大，因此，晶体管共发射极交流短路放大系数β的幅值和相位移是工作频率的函数。
理论上晶体管共发射交流短路放大系数可表示为β=b b j jm ωωωωβ/1)/exp(0+- (1)其幅值和相位角随频率变化的有关系分别为||β=2/120])/(1[ββf f + (2)ϕ=]/)/([ββωωωωm arctg +- (3)可见，当工作频率f <<βf 时，0ββ≈，几乎与频率无关；当f =βf 时，||β=0β/2, ||β下降3dB ；当时，f >>βf ，||βf =0ββf 。
根据定义，||β=1时的工作频率即为特征频率T f ，则有T f =||βf =0ββf (4) 另外，当晶体管共基极截止频率a f <500MHz 时近似有T f ≈a f /(1+m)，微波管中T f =a f 。
（微电子、电子实验）实验三晶体管特征频率fT的测量
实验三 晶体管特征频率f T 的测量
f T 定义为共射极输出交流短路电流放大糸数β随频率增加而下降到 1时的工作频率, 它反映了晶体管共发射极运用具有电流放大作用的频率极限, 是晶体管的一个重要频率特性参数. f T 的大小主除了与晶体管的结构有关外, 还与晶体管工作点有关, 测量原理通常采用增益-带宽积的方法.
一, 实验原理
晶体管发射结电压周期变化引起发射结,收集结空间电荷区的电荷和基区,发射区, 收集区内的多子,少子也随之重新分布, 这种现象可视为势垒电容和扩散电容的充放电作用, 传输电流幅值下降,载流子传输延时, 使输入, 输出信号产生相移, 使电流放大系数β变为复数, 幅值随频率的升高而下降, 相移随频率升高而增大
β=()[]2120/1ββf f +
当f 》f β βf=β0f β β=1
f T =β0f β
二, 实验方法
1, V CE = 10V, I C = 10mA 测量晶体管的f T
2, V CE= 15V I C=0.5mA～15mA, 每隔0.5mA测一点, 绘制f T～I CE关系曲线
3, I CE= 10mA, V CE=1V～20V, 每隔2V测一点, 绘制
f T～V CE关系曲线
4, 改变测试频率重新进行1～3的实验。
晶体管频率特性
出现下降趋势是由于有效基区TTC r f f C r 2284πωω=1111a b S =输出端恰当置端条件下的2007 Semiconductor Device Electronics(Agilent)HP8510 series network analyzer 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics举例—实测微波SiGe HBT 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics---3寄生或分布参数也影响特征频率f T 和最高振荡频率管壳和封装，极间电容，键合电容，杂散电容，延伸电极形MOS 电容(现代微波管它占总C的50~75%)Ce T E bb Tm C L f R r f f )(8'2ππ++=张万荣张万荣2007 Semiconductor Device Electronics白噪声区2007 Semiconductor Device Electronics(2)若f>>f CH C/V T=g m,n f2007 Semiconductor Device Electronics2007 Semiconductor Device Electronics2007 Semiconductor Device Electronics 2007 Semiconductor Device Electronics2007 Semiconductor Device Electronics ECEB 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics2007 Semiconductor Device Electronics张万荣2007 Semiconductor Device Electronics–Cross section of a millimetre-wave III-V HEMT device. Current flows from the source to the drain in the high mobility buried channel under the Schottky gate contact. The gate sits in a recess to improve the current modulation in the device.。
第四章 双极晶体管的频率特性
∗ OB = β0 (1 − jωτ b )
→
OA = β
→
βω =
∗
∗ 0
1 + jωτ b
β
∗ 0
相似，因此： △OPA与△OAB 相似，因此： 与
| OP | | OA | | OA |2 = , | OP |= , | OA | | OB | | OB |
| OA |2 → ∗ 1 OP =| OP | ⋅ OB = OB = β0 (1− jωτ b ) 2 OB | OB |2 1 + ω 2τ b
符号说明：以 γ ω、βω、αω 和 符号说明：
∗
βω分别表示高频小信号下的
发射结注入效率、 发射结注入效率、基区输运系数和共基极与共发射极电流放大 系数，它们都是复数。对极低的频率或直流小信号， 系数，它们都是复数。对极低的频率或直流小信号，即 ω → 0
∗ 时，它们分别记为 γ 0 、β0 、α0 和 β0 。
Qb = dQB QB 0 WB
CDe
dQB dQE = + dVEB dVEB qb dQB ≈ = dVEB veb
QE
x
小节， 由第 2 小节，假设 i pc =源自τbqb,
即 qb
代入C = i pcτ b , 代入 De ，得：
CDe
i pcτ b = veb
当不考虑势垒电容与寄生的 rs 与gl 时，PN 结的交流小信号 的并联。 等效电路是电阻 re = 1 = kT 与电容 CDe 的并联。
电流、电压和电荷的符号（以基极电流为例） 电流、电压和电荷的符号（以基极电流为例）为： 总电流： 总电流： 其中的直流分量： 其中的直流分量：
iB = I B + ib
晶体管的主要参数有电流放大系数
晶体管的主要参数有电流放大系数、耗散功率、频率特性、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流等。
※电流放大系数电流放大系数也称电流放大倍数，用来表示晶体管放大能力。
根据晶体管工作状态的不同，电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。
1．直流电流放大系数直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数，是指在静态无变化信号输入时，晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值，一般用hFE或β表示。
2．交流电流放大系数交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数，是指在交流状态下，晶体管集电极电流变化量△IC与基极电流变化量△IB的比值，一般用hfe或β表示。
hFE或β既有区别又关系密切，两个参数值在低频时较接近，在高频时有一些差异。
※耗散功率耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM，是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。
耗散功率与晶体管的最高允许结温和集电极最大电流有密切关系。
晶体管在使用时，其实际功耗不允许超过PCM值，否则会造成晶体管因过载而损坏。
通常将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管，PCM等于或大于1W、小于5W的晶体管被称为中功率晶体管，将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管。
※频率特性晶体管的电流放大系数与工作频率有关。
若晶体管超过了其工作频率范围，则会出现放大能力减弱甚至失去放大作用。
晶体管的频率特性参数主要包括特征频率fT和最高振荡频率fM等。
1．特征频率fT 晶体管的工作频率超过截止频率fβ或fα时，其电流放大系数β值将随着频率的升高而下降。
特征频率是指β值降为1时晶体管的工作频率。
通常将特征频率fT小于或等于3MHZ的晶体管称为低频管，将fT大于或等于30MHZ的晶体管称为高频管，将fT大于3MHZ、小于30MHZ的晶体管称为中频管。
2．最高振荡频率fM 最高振荡频率是指晶体管的功率增益降为1时所对应的频率。
通常，高频晶体管的最高振荡频率低于共基极截止频率fα，而特征频率fT则高于共基极截止频率fα、低于共集电极截止频率fβ。
第四章 双极型晶体管(2)—频率特性
＋＋＋－－ － ＋＋＋－－ － ＋＋＋－－ －
iCTE
ipe
发射结势垒电容冲放电： 发射结势垒电容冲放电：
发射区(N) 空间电荷区 ie ine+ipe
基区(P)
ie = ine + i pe + iCTE
E
re
CTE iCTE B
rb
第四章 双极型晶体管(2)—频率特性
发射结扩散电容的冲放电：
相同的发射极电流下， 由于基极电流 ↑⇒ ic ↓⇒ α ( β ) ↓
势垒电容和扩散电容的冲放电效应！ 势垒电容和扩散电容的冲放电效应！
第四章 双极型晶体管(2)—频率特性
4.1.2 交流小信号传输延 迟时间
电容的冲放电、渡越基 区和c结势垒区 → 信号 传输延迟 → 影响α(β)
发射结延 迟时间
C DE
∂QDE = ∂VBE
VBC
∂QB ≈ ∂VBE
VBC
(QDE = QB + QE , QB >> QE )
C DE的电流iCDE由基极电流提供
基区宽变效应 ⇒ ∆QB ⇒ C DC ∂QB = ∂VBC
VBE
ine = irb + iCDE + iCDC + inc (0)
Inc(0)为流经c结势垒区 与基区边界的电子电流
Wb2 τb = λ Dnb
τ e = reCTe
xmc τd = 2υ sl
τ c = rcs CTc
提高fT的措施
① fT不太高时，τb起主要作用，因此可减薄基区宽度 Wb,→ τb→ fT↑。可采用浅结扩散或离子注入技术 ② 降低基区掺杂浓度NB以提高Dnb;适当提高基区杂
晶体管电路设计 精讲 第十三贴 控制频率特性的电路实例
晶体管电路设计精讲第十三贴放大电路的频率特性学习内容：简单的高低通和谐振放大电路原理针对要求，灵活变化（二）今天同样是几个例子，电路的基础还是基于带发射极电阻的共射极放大器，下面我们来看一下第一个图：我们观察一下这张图，象以前一样，我们先来找到这个电路与基本电路的区别。
大家应该能很轻松的发现，只有一个区别：在集电极电阻Rc上并联了一个0.015uF的电容。
那么这个仅价值不到1毛钱的电容会对电路产生什么样的影响呢？首先，我们来看一看它的位置，是与Rc并联，在以前的学习中我们了解到，Rc对于整个放大电路而言主要会影响两个方面。
第一、Rc/Re决定了放大器的增益也就是放大倍数。
第二，Rc在交流上等效于放大器的输出阻抗。
下面分析一下，当电容并联上以后会发生什么呢？在分析时我们明确一点，电路在工作时，是交流信号和直流偏置（也可以看做直流信号）共同存在的，那么我们就要分别在交流和直流的两种情况下进行分析。
在直流通路中，根据电容“隔直通交”的特点，电容C相当于无穷大的一个电阻，那么一个无穷大的电阻并联在Rc上也就相当于Rc还是原先的Rc，就同没有这个电容一样。
这个应该很容易理解。
而正由于电容“隔直通交”的这个特点，电容往往会对交流通路产生很特别的作用。
在这时我们就不能仅仅停留在电容可以“隔直通交”上，而需要更深入一步的了解电容了。
对于电容“通交”的工作原理我们这里不多做介绍，感兴趣的朋友可以找相关资料看一下。
我们需要记住的是一个结论：电容在交流通路中的作用表现为一个电阻（阻抗），这个电阻是可变的，当通过电容的信号频率高时电容表现出来的电阻小，当通过电容的信号频率低时电容表现出来的电阻大。
大家还记得以前讲的三极管的微变等效电路吗？当加上这个0.015uF的电容后，我们可以简单的画一下输出部分的等效电路。
如下图：从图中大家可以看到，三极管的输出回路等效为一个恒流源加一个电阻Rc 和电容C，将这个电路做戴维南变换后可得下图，注意，因为电容C是非线性器件，故其不参与变换：电阻RL是新加上去的，表示负载。
第三章-双极型晶体管的频率特性
ic
Ic/mA
10
I B 25A
负载线
频率响应
~ VEB
8
ic
~ ic
20
iB
~ iB
iB
n
6
4
工作点
15 10
前面讨论的是晶体管的静态特性 ( 直流 特性 ) ，没有涉及其交流特性，也就是 当一小信号重叠在直流值上的情况。小 信号意指交流电压和电流的峰值小于直 i 流的电压、电流值。 高频等效电路： 图 (a) 是以共射组态晶 p 体管所构成的放大器电路，在固定的 i n 直流输入电压 VEB 下，将会有直流基 p 极电流 IB 和直流集电极电流 IC 流过晶 V~ i 体管，这些电流代表图(b)中的工作点， V V 由供应电压 VCC 以及负载电阻 RL所决 定出的负载线，将以一 1/RL的斜率与 (a)连接成共射组态的双极晶体管 VCE轴相交于VCC。
fT 10
8
f 10
9
1010
频率 / Hz
另外，一截止频率fT(又称特征频率)定义为β的绝对值变为1时的频率， 将前式等号右边的值定为1，可得出
2 f 1 f ( 1 ) f f T 0 0 0 0
因此fT很接近但稍小于 f。
双极型晶体管的频率特性
c
Ic/ A
B
负载线
c
B
B
c
C
B
B
工作点
EB
输出电流
E
EB
CC
EC
CC
(a)连接成共射组态的双极晶体管
（b）晶体管电路的小信号工作状态
B
B
C ~ V
E B
C ~ V
晶体管的特征频率
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f T 的物理意义并掌握其测量方法。
2、通过实验了解f T 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：βββf f j +=10（10-1）式中β0为低频是的电流放大系数，f β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f β，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，f β并不是晶体管所能使用的最高频率，因为f β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f β高。
由10-1式可见，当频率远大于f β(比如f>2f β就可以认为f>>f β)，时有f •β=f •β0=常数 (10-2)因为f T 是β等于1的f 值，因此上式中的常数就是f T 。
所以β•f=f T (10-3)比较确切地反映了晶体管的频率特性。
当频率低于f T 时，电流放大系数β>1，晶体管有电流放大作用；当f<f T ，β<1，没有电流放大作用，所以特征频率f T 是晶体管可以起电流放大作用的最高频率的限度，是共射极电路设计的一个重要依据。
晶体管 频率
晶体管频率晶体管是一种半导体元件，成型后可用于放大、开关、稳压等不同的应用中。
晶体管的主要优点是尺寸小、重量轻、易于制造和集成电路，它的性能已经得到了不断的提高和改进。
晶体管内部结构复杂，但是可简单地描述成一个三层结构，它有一个n型半导体、一个p型半导体和一个n型半导体组成。
中间的p型半导体称为基区，它的宽度和掺杂浓度是决定晶体管电流放大因子的关键因素。
晶体管的基本工作原理是通过控制基区内的电场来控制晶体管的电流。
在一个npn晶体管中，当基极施加电压，电子从发射区射出，经由基区进入集电区，同时由基极吸收并流回给控制区的离子，将整个晶体管置于放大模式。
晶体管数量庞大，但它们都具有基本的工作特性。
其中最重要的特性之一是频率响应。
频率响应可以定义为晶体管的高频限制，也就是其最大工作频率。
如果晶体管的频率响应不足，则其传输功率将会降低，因此，低频率的信号会被过滤掉。
但是，如果正好能够使用高于中断频率的信号，则会观察到晶体管的非常不同的行为。
例如，晶体管可以被用作功率放大器。
在高频率操作条件下，频率响应是一个非常重要的性能参数。
晶体管频率响应的高低限在一定程度上取决于晶体管的内部结构、集电区的宽度、掺杂浓度、温度等因素。
在高频率操作条件下，晶体管的频率响应可以通过调整基区宽度和收集结电容来提高。
造成高频噪音和减少开关速度的一个重要因素是晶体管收集结电容。
在高频驱动条件下，收集结电容为晶体管钳位的负载，阻碍了收集器的响应，并让晶体管的放大变得更加困难。
为了尽量减少这种影响，通常会选择高功率噪声低、静态电流大、电容小且时间常数短的晶体管。
掺杂过度会导致与内部电路之间的隔离耦合，进而影响到高频特性。
总之，晶体管是现代电子器件最重要的元件之一。
晶体管的现状和未来发展仍然是研究和探索的主题。
频率响应对晶体管的性能有很大影响，因此在应用中需要根据所需的功能和操作频率选择适当的晶体管。
随着技术的不断发展，越来越多的高性能晶体管将涌现出来，推动电子器件的发展和进步。
004-双极晶体管(2a1)--频率特性及开关特性
此时基区 的电流分布
xMC
IC
VCB
vcb t
P151
下x 页集电结渡越过程
ine xME
IE
i pe
xMC
IC
iCTe
VBE
vbe t IB
VCB
vcb t
交流电流通过Xmc时，不仅幅度衰减，而且产生相位延迟，
原因是：
电流通过空间电荷区时会对空间电荷区的分布产生影响； 当交变电流通过Xmc时，其分布便随时间而不断变化。
a、与发射结反向注入电流的复合； b、在基区输运过程中在基区体内的复合。 所以直流电流的传输过程也可以用下图简单描述:
对于交流小信号电流，其传输过程与直流情况又很 大不同见下页
我们将交流小信号电流的传输过程分为以下几个子 过程：
IE
IC
ICBO
IB
以上是我们对交流小信号电流在晶体管内传输过程的定性 分析，相比直流电流的传输，交流小信号电流在整个传输 过程中要多考虑以下四个问题：
成交流电子电流向集电极传输时比直流时多一部分损失。
所以此时发射机交流小信号电流由三部分组成：
定义交流发射效率为：
p151
显然，信号频率越高，结电容分流电流越大，交流发射效
率越低。
此外，由于电容充放电需要时间，从而使电流传输过程产
生延迟。
下页基区输运过程
ine xME
IE
i pe
iCTe
VBE
vbe t IB
所需的时间都很小，反向恢复时间 是影响开关速度的主要因素。
U1
T1
反向恢复过程的存在使二极管使用，因为如果反向脉冲的持续时
I1
tr
间比反向恢复时间短，则二极管在
mosfet特征频率
mosfet特征频率MOSFET特征频率引言MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种常见的场效应晶体管，具有许多优异的特性，其中之一就是其特征频率。
本文将探讨MOSFET的特征频率，包括其定义、影响因素以及应用等方面。
一、特征频率的定义特征频率是指MOSFET在特定工作条件下的最高频率，超过该频率，MOSFET的性能将开始受到限制。
特征频率通常用于描述MOSFET在高频电路中的性能，例如射频放大器和振荡器等。
二、影响特征频率的因素1. 器件尺寸：MOSFET的特征频率与其尺寸相关。
通常情况下，小尺寸的MOSFET具有更高的特征频率，因为其结构更加紧凑，电子在其中移动的距离更短，从而减少了传输延迟。
2. 材料参数：MOSFET的特征频率还受到材料参数的影响，例如载流子迁移率和氧化层质量等。
高迁移率和高质量的氧化层可以提高MOSFET的特征频率。
3. 偏置电压：MOSFET的特征频率还受到偏置电压的影响。
适当选择偏置电压可以使MOSFET处于饱和区，提高其特征频率。
三、MOSFET特征频率的应用MOSFET的特征频率在许多领域都有广泛的应用。
以下是其中一些常见的应用：1. 射频放大器：MOSFET的高特征频率使其成为射频放大器的理想选择。
通过合理设计电路，可以利用MOSFET的特征频率来放大高频信号，从而实现无线通信等应用。
2. 振荡器：振荡器是一种产生稳定频率信号的电路。
MOSFET的特征频率决定了振荡器的工作频率范围。
利用MOSFET的高特征频率，可以设计出更高频率的振荡器，满足不同应用的需求。
3. 数字逻辑电路：由于MOSFET具有高的开关速度和低的功耗，它在数字逻辑电路中得到广泛应用。
MOSFET的特征频率决定了数字逻辑电路的工作速度，因此在设计数字逻辑电路时需要考虑MOSFET的特征频率。
结论MOSFET的特征频率是描述其高频性能的重要参数。
特征频率受到多种因素的影响，包括器件尺寸、材料参数和偏置电压等。
第三章 双极型晶体管的频率特性
j nb
Lnb thC nWb
qI pE kT
Yeic
I nC C n ( Wb sh(C nWb ) Vc
)
Ycie
qI nE kT
*
th( Wb )
1
j
nb
]
Lnb shC nWb
Ycic
I nC *C n thC nWb
( Wb ) Vc
1 j nb ]
(3 - 36) (3 - 37) (3 - 38) (3 - 39)
ne
[eCn (Wb x)
2sh(CnWb )
eCn (Wb x) ]e jt
shCn (Wb x) sh(CnWb )
nee
jt
nb(x,t)nb0eqV E kT(1W xb)sshh n(C C (W nW b b)x)neejt nE(1W xb)sshh n(C C (W nW b b)x)nEqkeu Tejt
第三章 双极型晶体管的频率特性
在实际运用中，晶体管大多数都是在直流偏压下放 大交流信号。随着工作频率的增加，晶体管内部各个部位 的电容效应将起着越来越重要的作用，因而致使晶体管的 特性发生明显的变化。
本章讨论在高频信号作用下晶体管的哪些特性参数 发生什么样的变化以及这些这些变化与工作频率的关系等， 以便能更好地认识高频下晶体管特性的变化规律，更重要 的是了解应设计制造什么样的晶体管以满足高频工作条件 的要求。为此，首先介绍晶体管高频工作下的特殊参数， 然后再讨论这些参数与结构、工作条件的关系等。
j n ( W b , t ) j pej n j pqq ec (D 0p,n teq)C kn pET[ b D C qn pE D pcq k ete p(hC 1c (xpxW T ,u th e))( C s un eW eb ) j c t n C q k c c T ( u C n W t b ) h e j ] t
晶体管的参数
晶体管的参数晶体管是一种常见的电子元器件，广泛应用于电子设备和电路中。
在电路设计和分析中，了解晶体管的参数是十分重要的。
本文将介绍晶体管的几个重要参数，包括增益、阈值电压、输出电阻和频率响应等。
1. 增益：晶体管的增益是指输入和输出信号之间的放大倍数。
以BJT晶体管为例，常用的增益参数有直流电流增益（hFE）和交流电流增益（hfe）。
直流电流增益表示输入电流与输出电流的比值，在常用的晶体管参数手册中一般给出一个范围值。
交流电流增益则表示在交流条件下输入电流与输出电流的比值。
2. 阈值电压：阈值电压是指在晶体管进行开关动作时所需要的输入电压。
对于MOSFET晶体管，阈值电压是控制沟道开启状态的关键参数。
当输入电压高于阈值电压时，晶体管会被打开，允许电流通过。
当输入电压低于阈值电压时，晶体管处于关闭状态。
3. 输出电阻：输出电阻是指晶体管的输出端对外部电路的阻抗。
输出电阻越大，对外部电路的影响越小。
输出电阻可以描述晶体管输出信号的稳定性和负载能力。
对于BJT晶体管，输出电阻是一个重要的参数，可以影响放大器的性能。
4. 频率响应：频率响应是指晶体管在不同频率下的输出特性。
晶体管作为放大器时，输出信号在不同频率下的增益可能会有所变化。
频率响应参数通常以增益-频率图（Bode图）的形式给出，可以帮助设计工程师了解晶体管在不同频率下的性能表现。
除了以上几个常见参数之外，晶体管的参数还包括输入电阻、输出电容和温度特性等。
输入电阻是指晶体管的输入端对外部电路的阻抗，它可以影响信号的输入效果。
输出电容是指晶体管的输出端与输入端之间存在的电容效应，它可能会影响电路的带宽和相应速度。
需要注意的是，晶体管的参数可能存在一定的变化和尺寸差异。
因此，在实际电路设计中，选型和匹配晶体管时要结合具体使用场景和需求，同时参考厂家提供的参数手册和数据表。
总结起来，晶体管的参数是电路设计与分析过程中不可忽视的一部分。
熟悉晶体管的参数可以帮助工程师更准确地选取合适的晶体管，并优化电路设计。
简述晶体管高频放大能力及频率参数
简述晶体管高频放大能力及频率参数晶体管高频放大能力及频率参数晶体管高频放大能力是指晶体管在某一频域内，其具有良好的信号放大能力，能够对输入信号进行功率放大。
晶体管高频放大能力取决于晶体管的频率特性，通常这些特性用多个参数来进行表示，它们包括频率增益特性、最大增益、工作频率、-3dB频率、-20dB频率、最小脉冲宽度、负载电容、负载电阻、失真度和耦合电容等。
频率增益特性：晶体管在不同频率下的增益值，也就是晶体管的频率增益特性，是衡量晶体管高频放大能力的一个重要指标，通常以dB为单位。
最大增益：指晶体管在某一特定频率下的增益最大值，也就是晶体管最大增益，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
通常以dB为单位。
工作频率：晶体管的工作频率是指晶体管在保持增益良好的前提下，可以正常工作的最高频率，也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
-3dB频率：指晶体管的增益值从最大增益降落到-3dB的频率，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
-20dB频率：指晶体管的增益值从最大增益降落到-20dB的频率，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
最小脉冲宽度：指晶体管在放大一个脉冲信号时，所需要的最小脉冲宽度，也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
负载电容：晶体管的负载电容是指晶体管的输出接口上，与输出信号线路相连接的电容，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
负载电阻：晶体管的负载电阻是指晶体管的输出接口上，与输出信号线路相连接的电阻，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
失真度：晶体管在高频放大时，所产生的信号失真程度，也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
耦合电容：晶体管的耦合电容是指晶体管的输入接口上所连接的电容，它也是衡量晶体管高频放大能力的一个重要参数。
晶体管特征频率
晶体管特征频率晶体管特征频率是指晶体管的最高工作频率，也称为截止频率。
它是晶体管在高频工作时的一个重要参数，决定了晶体管能够承受的最高频率。
在实际应用中，晶体管特征频率越高，其应用范围就越广泛。
一、晶体管特征频率的定义晶体管特征频率是指当输入信号的频率超过该值时，输出信号将被截止或减弱至一个可忽略的水平。
通常情况下，它是指当放大器增益下降至-3dB时对应的输入信号频率。
因此，晶体管特征频率也被称为-3dB截止频率。
二、影响晶体管特征频率的因素1. 晶体管结构：不同类型和尺寸的晶体管具有不同的特征频率。
例如，小尺寸、高电子迁移速度和短载流子寿命等因素可以提高特征频率。
2. 工艺制造：制造过程中使用的材料和技术也会影响晶体管的特性和性能。
例如，在制造过程中使用更加精细的光刻技术可以提高晶体管的特征频率。
3. 工作环境：温度、湿度、电磁场等因素都会对晶体管的特性产生影响，从而影响其特征频率。
三、如何提高晶体管特征频率1. 选择合适的晶体管类型：不同类型的晶体管具有不同的特性和性能，选择合适的晶体管可以提高其特征频率。
2. 优化制造工艺：采用更加精细的制造工艺可以提高晶体管的特征频率。
3. 优化电路设计：通过优化电路设计，例如减小输入和输出电容、增加负载阻抗等方式可以提高晶体管的特征频率。
四、应用场景1. 高频放大器：在无线通信、雷达、卫星通信等领域中，需要使用高频放大器进行信号放大。
此时，需要使用具有较高特征频率的晶体管来实现放大器设计。
2. 射频开关：在射频开关中，需要使用快速切换功能和较高带宽的元器件。
此时，具有较高特征频率的晶体管是一种理想选择。
3. 混合信号集成电路：在混合信号集成电路中，需要同时处理模拟和数字信号。
此时，需要使用具有较高特征频率的晶体管来实现高速数字信号的处理。
五、总结晶体管特征频率是晶体管在高频工作时的一个重要参数，决定了其能够承受的最高频率。
影响晶体管特征频率的因素包括晶体管结构、工艺制造和工作环境等。
第3章 晶体管的频率特性
3.1 基本概念
3 .1 .1 BJT 的交流小信号电流增益 1，共基极电流增益（共 基极交流短路电流增益 ）
h fb
ic ie
dI C dI E
|V BC 常数
(3 1)
若考虑信号的相位关系 ，可将其表示为复数形 式
~~iice (3 2 )
通常说的 大小指的是它的模
电流增益也可以用分贝 表示为
3.2 电流增益的频率变化关系-截止频率和特征频率
3.2.1 交流小信号电流的传输过程
发射结势垒电容充放电效应、基区电荷存储效应或发射结扩散电容充放电效应、集 电结势垒区渡越过程、集电结势垒电容充放电效应
一，发射过程
ie ine ipe iCTe (311) 定义发射效率为
ine 1 ipe iCTe (312)
3.1.2 描述BJT频率特性的参数
一，截止频率
一般定义当电流增益下
降到其低频值
的 1 / 2 倍时的频率为 共基极截止频率用 止频率用 f 表示。图 表示为
BJT 的截止频率。 f 表示，共射极截
3 1 表示的关系可
0 或 0 (3 - 6)
1 j f
1 j f
f
f
根据上式可知，
ie
*dc
(318)
低频下，上面四个 分交 量流 很小， 3图 2将退化为
和直流电流传2输 （ 4图b）一致。
3.2.2 共基极电流增益和α截止频率
一，发射效率和发射极
延迟时间常数
i e i ne i pe i CTe ( 3 11 )
定义发射效率为
i ne
i ne
i e i ne i pe i CTe
（超过 f ）
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出现下降趋势是由于有效基区
T
T
C r f f C r 2284πωω=
1
111a b S =输出端恰当置端条件下的
2007 Semiconductor Device Electronics
(Agilent)HP8510 series network analyzer 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics
举例—实测微波SiGe HBT 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics
---3
寄生或分布参数也影响特征频率f T 和最高振荡频率管壳和封装，极间电容，键合电容，杂散电容，延伸电极形MOS 电容(现代微波管它占总C
的50~75%)C
e T E bb T
m C L f R r f f )(8'2
ππ++=
张万荣
张万荣2007 Semiconductor Device Electronics
白噪声区2007 Semiconductor Device Electronics
(2)若f>>f CH C/V T=g m,
n f
2007 Semiconductor Device Electronics
2007 Semiconductor Device Electronics
2007 Semiconductor Device Electronics 2007 Semiconductor Device Electronics
2007 Semiconductor Device Electronics E
C
E
B 张万荣2007 Semiconductor Device Electronics
2007 Semiconductor Device Electronics
张万荣2007 Semiconductor Device Electronics
–Cross section of a millimetre-wave III-V HEMT device. Current flows from the source to the drain in the high mobility buried channel under the Schottky gate contact. The gate sits in a recess to improve the current modulation in the device.。