電晶體最高振盪頻率

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電晶體最高振盪頻率(Maximum oscillating frequency) 是電晶體的一個重要頻率特性參數。它給出了電晶體作為振盪使用的最高頻率;超過此頻率,電晶體就再也不能用作為有源器件了。
(1)對於雙極型電晶體,隨著頻率f 的提高, 功率增益Gp將要下降;最高振盪頻率fm就是Gp下降到1 (即輸出功率=輸入功率) 時的工作頻率,它代表了電晶體具有放大能力的極限。根據高頻等效電路可以求出:fm = [ fT / (8π rb Cjc)1/2 ] ,在頻率很高時,需要考慮發射極引線電感L的影響,則可求得: fm = { fT / [8π(rb+π fT L)Cjc] }1/2。在 f > fT 時有f Gp1/2 = fm,或Gp = ( fm / f )2,故也稱fm為功率增益-頻寬乘積。一般有關係:
fm > fα > fT > fβ 。
(2)對於JFET,最高振盪頻率fm是輸入和輸出均共軛匹配、共源增益為1時的頻率, 即最大單向功率增益=1時的振盪頻率。根據獲得最大單向功率增益的條件(反饋電容Cgd=0,輸出端共軛匹配[負載RL=1/gd ]),可給出輸入信號功率=│ig│2rgs ≈(Vgs2/ 4ω2 Cgs2) Rgs,輸出信號功率=│ig│2 RL ≈ gmmax2 Vgs2 (1/gd),則單向功率增益為Kp = (1/4) (gm max2 / ω2 Cgs2 ) (1/ Rgs gd ) ;由 Kp =1 即得到:
fm = ( gm max / 2πCgs ) ( 4 Rgs gd)-1/2 = fT (4 Rgs gd)-1/2 ;從而有 Kp = ( fm / f )2 。考慮到串聯電阻的影響,一般可有 fm = fT / [ 2 (r’+fT τ’)1/2 ] ,
其中 r’ = (Rg + Rgs + Rs ) / Rds , τ’ = 2π Rg Cgd . 提高fm的措施即在於增大fT和減小寄生電阻和反饋電容。

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