fβ,fα,fT,fmax之间的关系

Posted 2023-02-24 硬件老钢丝

引用网站：fβ,fα,fT,fmax之间的关系
  晶体管参数表上，频率参数有fβ，fα，fT，fmax，好多初学者对这几种参数概念很模糊，怎么搞这么多参数，让人搞不明白。在晶体管发明初期，由于实验室，生产工厂对各种放大电路的频率参数各自为政，规定了不少有关频率参数，已适应不同的电路。

  fβ叫做共发射极截止频率，是指在共发射极电路情况下，随着频率升高，交流低频放大倍数β下降，当β下降到低频时 1/√2时的频率。

  fα叫做共基极极截止频率，是指在共基极电路情况下，随着频率升高，共基极交流低频放大倍数α下降，当α下降到低频时1/√2时的频率。

f  T叫做特征频率，是指在共发射极电路情况下，随着频率升高，交流低频放大倍数β下降为1时频率。

  fmax是晶体管最高振荡频率，是功率增益等于1时的频率，是晶体管能进行放大的最高工作频率。这几种参数都和频率，放大倍数有关。他们的关系和之间的比较如下:
       fβ=fT / β，fT=2fα， fmax=√fT/83.14rbb‘Cob≈（1-4）fT。

  这几种频率参数中fβ在早期的低频晶体管中出现过，现在基本不用了，fα也是早期的频率参数，因不容易计算，是一个不挨天，不接地的参数，现在也不使用了。现代晶体管频率参数都是fT。fmax因为计算复杂，现在参数也很少出现，但fmax和功率增益有关，在fT的频率下，虽然β等于1，好像没有放大倍数，但在此频率下依然有功率增益。依然能进行高频放大。

  fT，fmax和高频放大倍数有严格的计算公式。
  β=fT/f工作。假如fT=100MHz,低频时β=100，当工作在10MHz时β=fT/f=100/10=10，当管子工作在20MHz时β=fT/f=100/20=5。
  fmax是管子高频工作的最高频率，这种频率下，功率增益等于1.不管采用什么电路，都不能进行放大。
  fmax和功率增益的关系是（fmax/f工作)的平方=功率增益，假如fmax=100MHz的管子，工作频率10MHz，功率增益是(100/10)的平方=100=20db，当管子工作在20MHz时功率增益是(100/20)^2=25=14db。
  fmax和fT的具体关系，一般是计算，但公式复杂，和晶体管集电结电容，基极电阻有关，一般的合金扩散高频管，如3AGXX,基极电阻在100欧以下，集电结电容在10PF以下，现在的硅外延平面超高频管子基极电阻在100欧以下，集电结电容在1PF，那么，fT=10MHz管子，fmax=4fT，fT=100MHz的管子fmax=2-3fT，fT=500MHz的管子fmax=2fT，fT=1000MHz的管子fmax=1-1.5fT.频率越高的管子，fmax，fT差距越小。低频管fmax=2fT。
  如果管子在较高频率下工作，其放大倍数不取决于低频放大倍数β，主要取决于fmax，fT。不管低频放大倍数β多大，在高频下工作，只能是频率和此频率放大倍数β的乘积。如果低频放大倍数β=500，fT=100MHz在10MHz工作，只能β=10倍，比低频β小很多。如果需要大的高频的放大倍数，只能采用fT大的管子。
  这几种参数的关系 fmax>fT>fα>fβ. fmax=(1-4)fT fT=2fα fT=β*fβ