共射放大电路为什么会失真？为什么没有放大？
关于三极管前面已经发了6篇：
选择三极管时应重点关注哪些参数？(1) 选择三极管时应重点关注哪些参数？(2) 选择三极管时应重点关注哪些参数？(3) 三极管的频率问题 如何消除共射三极管放大电路失真？有仿真验证 电流放大倍数β、截止频率fβ，特征频率ft三者间的关系，巨详细！
除了前面2篇是偏理论的，后面4篇都是偏工程应用的。其实也都是在围绕一个电路在讨论：为什么会失真？为什么没有放大？
第6篇文章，我们指出了前面文章的问题点，也讨论了电流放大倍数β、截止频率fβ，特征频率ft三者间的关系，但是还是没讲清楚输入信号在100khz、10mhz、100mhz、300mhz时有什么区别？
一道问题
照例，先抛出来一道问题：共射极三极管放大电路，为什么输入信号的频率不同，输出信号的幅值不同呢？这里暂且不考虑饱和失真和截止失真的情况。这道题不会是面试题，面试官也不会问这么刁钻。
交流通路的前置条件
说到共射极三极管放大电路的交流通路，我想很多小伙伴都不陌生。大学老师也讲过，画交流通路，需要：
（1）把（内阻很小的）直流电压源当做短路，（内阻很大的）直流电流源当做开路；
（2）把（容值较大的）电容当做短路；
对的，这里都没错。但是这里面有个条件：输入信号需要在ce(共射极)组态电路的中频带内。在这个条件下，还有2块内容是被认为已经约定俗成了。
①三极管的结电容（cb'c、cb‘e）被当做开路；
②放大电路中的耦合电容、旁路电容被当做短路；
这里的②和前面画交流通路中的（2）是对应的。
可是，如果信号频率超出中频带的上限频率，进入高频带，此时三极管的结电容（cb'c、cb'e）阻抗在减小，不能再被当做开路。此时的交流通路就需要考虑cb'c、cb'e的影响。
同样，如果信号频率低于中频带的下限频率，进入低频带，此时三极管的耦合电容、旁路电路阻抗在增加，不能再被当做短路。此时的交流通路就需要考虑耦合电容（如上图中的c1、c2）的影响。
ce放大电路中频带的av
在上一篇文章中提到，我有把电流放大倍数β和电压放大倍数av搞混淆。开头展示出的ce组态放大电路的电压放大倍数av是怎样的呢？
不妨，我们先画一下ce组态放大电路的交流通路，如上图右侧所示。
有了交流通路，我们可以很方便的计算出vo和vi，如上图所示。
当(1+β)re>>rbe时，rbe的影响可以忽略。β和1+β也可以近似约掉。
当rl足够大时，rc||rl可以约等于rc，则有：
咋一看，这个电压放大倍数av只与rc和re有关，和频率没有关系。对的，在中频带内，确实可以有这样的近似关系。
ce放大电路高频等效电路
上面画出的是ce放大电路在中频带内的等效电路，那如果进入到高频带，就需要考虑结电容cb'c、cb'e的影响，不能再当做开路处理。
下图左侧方框内电路，即为ce放大电路高频等效电路。注意此时的cb'c跨接在b'和c之间，相当于既在输入回路，又在输出回路，这样会使电路的计算变得复杂，我们需要做进一步简化。
米勒（密勒）电容的等效可以把cb'c转化为输入回路和输出回路两个部分。cb'c等效到输入回路的部分可以定量记作(1+gmr'l)cb'c，cb‘c等效到输出回路的部分约等于cb'c（容值很小，可忽略）。具体怎么等效的，这里不做展开讨论。上图的右侧方框内，即为米勒等效后的ce放大电路高频等效电路。
ce放大电路的高频截频fh
上面说了ce放大电路的高频等效电路，可以怎么才算是高频区，怎么才算是中频区呢？我们需要计算出中频区的上限频率fh。
计算起来是比较复杂的，需要在米勒等效后的电路再进行2次戴维宁等效，如下图红框所示，为戴维宁等效后的电路。
等效后的电路，看着是不是很熟悉！输入回路就相当于是一个rc电路，此时的r和c都有一长串的计算关系式。
有了r、c的参数，我们就很容易得出等效后的电路的截止频率fh
实际推导计算
上面说了一大通，都是公式，一点也不切合实际。我们还是实际动手计算一下。小黑板已准备好，下图为“硬件微讲堂”号主手动推导计算的过程。
先把cb1，cb2，rb1，rb2，rc，re，rl数值罗列清楚，再把vbeq，β0，cb'c，ft，rbb'数值假设(或查询)一下。
①计算静态工作点ieq，计算rb'e需要用；
②计算跨导gm，发射极电阻re等效到输入回路的电阻rb'e，结电容cb'e；
③计算米勒等效和戴维宁等效后的r和c。
由于原来电路中没有考虑电压源vs的内阻rs，计算时也暂且先忽略其数据。这样计算出来fh约为1mhz。考虑到有些参数的数值为估算值，计算过程中也有很多近似，这个数值和实际可能有一些偏差。
tina-ti仿真
我们再用tina-ti做下仿真看看频率响应的效果。可以通过两个渠道来仿真。
①分析--交流分析--选择“振幅”；
②t&m--信号分析仪--选择“db magnitude”；
上图，即为ce组态放大电路的中高频的频率响应，和低通滤波的频响有些类似哈。图中可以看出，放出来的fh=7.26mhz。和我们计算的1mhz虽然有差异，但不远。
这个图，也可以解释前面提到的为什么10mhz、100mhz、200mhz、300mhz时，输出的信号幅值不同。因为此时的信号频率已超过中频带的上限频率，已进入高频区，放大电路的增益随着频率上升一直在下降。
在f=100mhz时 ，gain=1.15db，换算为电压放大倍数av=1.14156；
在f=200mhz时，gain=0.662db，换算为电压放大倍数av=1.079195；
在f=300mhz时，gain=0.423db，换算为电压放大倍数av=1.049905。
所以，当频率为100m、200m、300mhz的信号输入时，由于电压放大倍数av太小，放大电路整体表现为失去了放大作用。
在f=85khz时，gaim=13.69db，换算为电压放大倍数av=4.83。接近于5倍，而正好是我们前面推导的中频带，rc/re=5的增益关系。
总结
写到这里，终于把前面共射极放大电路为什么不放大的原因说清楚了。
现在梳理下今天讨论的内容：
①提出问题：共射极三极管放大电路，为什么输入信号的频率不同，输出信号的幅值不同呢？
②画交流通路的前置条件；
③ce放大电路中频带的av的推导过程及近似结果；
④ce放大电路的高频等效电路及其高频截频fh推导过程；
⑤用tina-ti仿真ce放大电路的中高频带的幅频相应；
⑥基于仿真结果，分析在不同频率输入信号的增益效果。
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对于5G应用市场的未来分析和介绍
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除了前面2篇是偏理论的，后面4篇都是偏工程应用的。其实也都是在围绕一个电路在讨论：为什么会失真？为什么没有放大？
第6篇文章，我们指出了前面文章的问题点，也讨论了电流放大倍数β、截止频率fβ，特征频率ft三者间的关系，但是还是没讲清楚输入信号在100khz、10mhz、100mhz、300mhz时有什么区别？
一道问题
照例，先抛出来一道问题：共射极三极管放大电路，为什么输入信号的频率不同，输出信号的幅值不同呢？这里暂且不考虑饱和失真和截止失真的情况。这道题不会是面试题，面试官也不会问这么刁钻。
交流通路的前置条件
说到共射极三极管放大电路的交流通路，我想很多小伙伴都不陌生。大学老师也讲过，画交流通路，需要：
（1）把（内阻很小的）直流电压源当做短路，（内阻很大的）直流电流源当做开路；
（2）把（容值较大的）电容当做短路；
对的，这里都没错。但是这里面有个条件：输入信号需要在ce(共射极)组态电路的中频带内。在这个条件下，还有2块内容是被认为已经约定俗成了。
①三极管的结电容（cb'c、cb‘e）被当做开路；
②放大电路中的耦合电容、旁路电容被当做短路；
这里的②和前面画交流通路中的（2）是对应的。
可是，如果信号频率超出中频带的上限频率，进入高频带，此时三极管的结电容（cb'c、cb'e）阻抗在减小，不能再被当做开路。此时的交流通路就需要考虑cb'c、cb'e的影响。
同样，如果信号频率低于中频带的下限频率，进入低频带，此时三极管的耦合电容、旁路电路阻抗在增加，不能再被当做短路。此时的交流通路就需要考虑耦合电容（如上图中的c1、c2）的影响。
ce放大电路中频带的av
在上一篇文章中提到，我有把电流放大倍数β和电压放大倍数av搞混淆。开头展示出的ce组态放大电路的电压放大倍数av是怎样的呢？
不妨，我们先画一下ce组态放大电路的交流通路，如上图右侧所示。
有了交流通路，我们可以很方便的计算出vo和vi，如上图所示。
当(1+β)re>>rbe时，rbe的影响可以忽略。β和1+β也可以近似约掉。
当rl足够大时，rc||rl可以约等于rc，则有：
咋一看，这个电压放大倍数av只与rc和re有关，和频率没有关系。对的，在中频带内，确实可以有这样的近似关系。
ce放大电路高频等效电路
上面画出的是ce放大电路在中频带内的等效电路，那如果进入到高频带，就需要考虑结电容cb'c、cb'e的影响，不能再当做开路处理。
下图左侧方框内电路，即为ce放大电路高频等效电路。注意此时的cb'c跨接在b'和c之间，相当于既在输入回路，又在输出回路，这样会使电路的计算变得复杂，我们需要做进一步简化。
米勒（密勒）电容的等效可以把cb'c转化为输入回路和输出回路两个部分。cb'c等效到输入回路的部分可以定量记作(1+gmr'l)cb'c，cb‘c等效到输出回路的部分约等于cb'c（容值很小，可忽略）。具体怎么等效的，这里不做展开讨论。上图的右侧方框内，即为米勒等效后的ce放大电路高频等效电路。
ce放大电路的高频截频fh
上面说了ce放大电路的高频等效电路，可以怎么才算是高频区，怎么才算是中频区呢？我们需要计算出中频区的上限频率fh。
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②计算跨导gm，发射极电阻re等效到输入回路的电阻rb'e，结电容cb'e；
③计算米勒等效和戴维宁等效后的r和c。
由于原来电路中没有考虑电压源vs的内阻rs，计算时也暂且先忽略其数据。这样计算出来fh约为1mhz。考虑到有些参数的数值为估算值，计算过程中也有很多近似，这个数值和实际可能有一些偏差。
tina-ti仿真
我们再用tina-ti做下仿真看看频率响应的效果。可以通过两个渠道来仿真。
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这个图，也可以解释前面提到的为什么10mhz、100mhz、200mhz、300mhz时，输出的信号幅值不同。因为此时的信号频率已超过中频带的上限频率，已进入高频区，放大电路的增益随着频率上升一直在下降。
在f=100mhz时 ，gain=1.15db，换算为电压放大倍数av=1.14156；
在f=200mhz时，gain=0.662db，换算为电压放大倍数av=1.079195；
在f=300mhz时，gain=0.423db，换算为电压放大倍数av=1.049905。
所以，当频率为100m、200m、300mhz的信号输入时，由于电压放大倍数av太小，放大电路整体表现为失去了放大作用。
在f=85khz时，gaim=13.69db，换算为电压放大倍数av=4.83。接近于5倍，而正好是我们前面推导的中频带，rc/re=5的增益关系。
总结
写到这里，终于把前面共射极放大电路为什么不放大的原因说清楚了。
现在梳理下今天讨论的内容：
①提出问题：共射极三极管放大电路，为什么输入信号的频率不同，输出信号的幅值不同呢？
②画交流通路的前置条件；
③ce放大电路中频带的av的推导过程及近似结果；
④ce放大电路的高频等效电路及其高频截频fh推导过程；
⑤用tina-ti仿真ce放大电路的中高频带的幅频相应；
⑥基于仿真结果，分析在不同频率输入信号的增益效果。
一个合格的VR安全体验馆是由哪些组成而部分的
蜂巢能源正式推出两款无钴电池新产品
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