1、3-4 功率增益和最高振蕩頻率1、高頻功率增益與高頻優(yōu)值 利用上一節(jié)得到晶體管共發(fā)射極 T 形等效電路，可求出晶體管的高頻功率增益。先對等效電路進行簡化。 與 并聯(lián)的 可略去，又因 ， 可近似為短路。 再來簡化 。當 時， 中的 r 可略去，得： 可見，ZC 相當于一個電阻 和一個電容 CTC 的并聯(lián)。 于是原 T 形等效電路由：簡化為： 當負載阻抗 ZL 等于 ZC 的共軛復數(shù) ZC* 時，可得到最大輸出功率。這時電流源 Ib 的電流中有一半流經(jīng)負載。 正如前面已指出的, , 信號頻率每加倍，Kpmax 降到 1/4 ，或下降 6 分貝。 定義：功率增益與頻率平方的乘積稱為 高頻優(yōu)值，記為M

2、 ： 高頻優(yōu)值也稱為 功率增益-帶寬乘積，是綜合衡量晶體管的功率放大能力與頻率特性的重要參數(shù)。 于是可得 最大功率增益 為：2、最高振蕩頻率 fM 定義：當 Kpmax 下降到 1 時的頻率稱為 最高振蕩頻率，記為 fM 。 令 Kpmax = 1 ，可得： 在高頻下，有時需要考慮發(fā)射極引線的寄生電感 Le 的影響，這時 Kpmax 、 fM 和 M 分別成為：S 3、 高頻晶體管的結(jié)構(gòu) 高頻晶體管通常是由平面工藝制成的硅 NPN 管。 EEBBBL. 由 可知，要提高 M ，應提高 ，降低 和 ，應采用細線條的多基極條和多發(fā)射極條結(jié)構(gòu)。 以下討論提高 M 的各項具體措施及副作用。要使 rbb

3、 ，應：(1) L ( 因 )(2) S ( 因 ，但受工藝水平限制 )(3) ： NB ( 但使 WB ( 但使要使 CTC ，應：(1) AC ( L , S )(2) NC ( 但會使 rcs ) 可見乘積 rbb CTc 與 L 無關(guān)而與 S 2 成正比，所以高頻晶體管必須采用細線條。 要使 fT ，應使 ec。由于： 要使c ，應：要使d ，應： xdc NC(但會使BVCBO , CTC) (1) rcs： NC( 但會使BVCBO ,CTC) 集電區(qū)厚度 dc AC ( 但會使CTC) (2) CTC: AC NC (但會使rcs)要使eb ，應： (1) reIE(因 ，但受大

4、注入等限制)(2) CTe AE ( L, S ) NB( 但會使rbb ，VA)要使b ，應： (1) WB(但會使rbb ，VA ，且受工藝限制) (2) ( 采用平面工藝 ) 幾個主要矛盾： (1) 對 WB 的要求： ，故一般情況下應減小WB 。但當WB減小到b 已不再是ec 的主要部分時，再減小WB 對繼續(xù)減小ec 已作用不大，而對 的增大作用卻不變。同時工藝上的難度也越來越大。 與 。 (2) 對 NB 的要求： 減小 與減小 及增大 對 NB 有相矛盾的要求。這個矛盾可通過采用無源基區(qū)（非工作基區(qū)）重摻雜來緩解。這可以降低 ，從而減小 中的 與 ，但不會影響 減小 與 及減小 與提高 對 NC 有相矛盾的要求。這個矛盾可通過在重摻雜的 襯底上生長一層輕摻雜的 外延層來緩解。外延層與襯底厚度的典型值分別為： (3) 對 NC 的要求： 總結(jié)以上可知，對高頻晶體管的結(jié)構(gòu)的基本要求是：淺結(jié)、細線條