什么是特征频率/截止频率

什么是特征频率/截止频率

在实际的放大电路中总是存在一些电抗性元件，如电感、电子器件的极间电容以及接线电容与接线电感等。因此，放大电路的输出和输人之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应所指的是，在输入正弦信号情况下，输出随频率连续变化的稳态响应。当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。用它来说明电路频率特性指标.在放大器电路中,在高频端和低频端各有一个截止频率，分别称为上截止频率和下截止频率。两个截止频率之间的频率范围称为通频带。

截止频率fβ、fα 当β下降到低频时0.707倍的频率，就是共发射极的截止频率fβ；当α下降到低频时的0.707倍的频率，就是共基极的截止频率fαo fβ、fα是表明管子频率特性的重要参数，它们之间的关系为： fβ≈（1-α）fα。

晶体管的工作频率超过截止频率fβ或fα时，其电流放大系数β值将随着频率的升高而下降。特征频率是指电流增益β值降为1时晶体管的工作频率。它是表征晶体管在高频时放大能力的一个基本参量.由于特征频率与电流有关,故必须考虑它随电流分布关系。

通常将特征频率fT小于或等于3MHz的晶体管称为低频管，将fT大于或等于30MHz的晶体管称为高频管，将fT大于3MHz、小于30MHz的晶体管称为中频管。

以单管共射电路为例，影响放大电路频率响应的因素有很多,具体见如下表:

晶体管的特征频率和半导体材料,制造工艺以及晶体管的类型(NPN或PNP,NMOSFET, PMOSFET或JFET)等因素有关.例如,IBM公司采用SiGe材料和130nm工艺,可制造出特征频率为200GHz的微波晶体管. 设计师利用这一性能可以实现盲区检测用的24GHz雷达、汽车碰撞告警或先进巡航控制用的77GHz雷达系统。