共基复合管放大电路高频响应的分析和仿真

赵 鑫，邹 峰，陈得宝，方振国，李 峥，李素文，杨一军

（淮北师范大学 物理与电子信息学院，安徽 淮北 235000）

0 引言

计算机技术的迅速发展，使得仿真软件功能日趋完善，被广泛用于各类电路的分析和设计中［1］.复合管具有很高的电流放大系数，很小的基极电流便可以获得很大的集电极电流，在实际应用中，常采用将多个晶体管构成复合管，以获得多方面性能俱佳的放大电路.目前尽管已有单管或组合放大电路频率响应的报道［2］，但开展复合管方面的仿真研究较少.本文构建共基极复合管放大电路，仿真结果与推导的复合管中频源电压增益一致.采用EWB软件中受控源组成的简化高频等效电路，中频增益与理论一致；交流仿真的结果与s 域采用MATLAB 编程运行一致.利用MATLAB 的便捷性，得到源电压增益下降的斜率，与单极点渐进波特图吻合；以及信号源内阻RS增大，源增益减小，截止频率增大，增益带宽积基本不变，符合主极点表现为单极点的结论.为探讨不同结构、不同类型放大器的频率响应，提供一条新途径.

1 小信号等效电路参数和电压增益的计算

1.1 等效电路参数

复合管共基放大电路如图1所示，利用IB2=（1+β1）IB1关系可得T1管基极电流IB1

其中VBB=RB2VCC/（RB1+RB2），RB=RB1//RB2，VBE（on）=0.7 V.另外T1 管的射极电流就是T2 管基极电流，则IB2=IE1=（1+β1）IB1.将图1电路中参数代入，同时取β1=β2=β=20，则可求得IB1=3.743 9 μA，IB2=78.622 μA.另外根据公式rb′e=26 mV/IB、gm=β/rb′e，有rb′e1=6.944 6 kΩ，rb′e2=330.69，gm1=2.879 9 mS，gm2=60.479 mS.

小功率管特征频率fT的典型值为约在100～1 000 MHz之间，集电结电容Cb′c在2～10 pF范围［3］，考虑到复合管中T1基极电流很小，取典型值下限：fT=100 MHz，Cb′c=2 pF.利用特征频率fT与发……