求复合BJT的输入电容

只看该作者 · 2014-7-4 13:10

大侠们，
单个2N3904的CIBO=8PF（这个大概是等效输入电容吧？查的DATASHEET），如果将两个2N3904接成类似达林顿的复合管，那么其输入电容有多大呢？
个人分析：接成复合管后，相当于电容串联了，也就是电容变成4PF了。不知道这么分析对不对？
图见附件！
多谢啊！

3万 · 2014-7-4 13:49

管子的电容不仅仅是基极-发射极电容，还包括基极-集电极电容。

注意两支管子都是射极输出，即共集电路，没有密勒效应。此时第一支管基极-集电极电容仍起作用，第二支管基极-集电极电容可忽略。
第一支管子，基极-发射极电容因发射极不接地，对输入电容的影响相当小。第二支更小。
因此，该电路输入电容主要由第一支管的基极-集电极电容构成。
但在工作频率较高时，负载电容对输入电容影响相当大，不过也不会超过管子的基极-发射极电容。

只看该作者 · 2014-7-4 15:47

maychang 发表于 2014-7-4 13:49
管子的电容不仅仅是基极-发射极电容，还包括基极-集电极电容。

注意两支管子都是射极输出，即共集电路，没 ...

多谢啊，
看了下晶体管的混合π模型，发现基极到集电极电容一般要小于基极到发射极电容，大致几分之一。（在2N3904说明书上没看到C-B间的电容参数）
从交流回路看，引入电容负载后差不多是接地了（交流等效地）。也就是说第一个管子的BE间电容串联上第二个管子的BE间电容。因为都是2N3904因此大小差不多都为8PF左右，也就是说当接有大容性负载时，如果不考虑第一个管子的CB电容，那么总的输入电容大致为8PF//8PF=4PF的样子！？

3万 · 2014-7-4 16:05

magic_yuan 发表于 2014-7-4 15:47
多谢啊，
看了下晶体管的混合π模型，发现基极到集电极电容一般要小于基极到发射极电容，大致几分之一 ...

如果不考虑第一个管子的CB电容，应该比4pF还小一些。
容性负载对第一级影响相当小。

只看该作者 · 2014-7-4 16:33

maychang 发表于 2014-7-4 16:05
如果不考虑第一个管子的CB电容，应该比4pF还小一些。
容性负载对第一级影响相当小。 ...

多谢啊，
或许集成OP里面通过类似增加驱动的方式来减小输入电容，从而得到输入阻抗高的高速OP？
看了一些OP的资料，低带宽的，高速高带宽的，其输入端不可避免的总有3PF以上的电容。计算一下，这个电容对于驱动一些高速信号似乎有时候有影响。
比如：输入阻抗为1G//3PF，那么当输入信号频率达到1M时，输入阻抗变为1G//53K左右，到10M变降为了5.3K。有时候由于信号源内阻的影响，从而使输出的信号衰减。。。。。

2万 · 2014-7-4 18:08

magic_yuan 发表于 2014-7-4 16:33
多谢啊，
或许集成OP里面通过类似增加驱动的方式来减小输入电容，从而得到输入阻抗高的高速OP？
看 ...

不能这样算，低速电路受限于有限的时间常说，高速电路可以用各种增强技术，峰值技术等来摆脱时间常说的限制。

只看该作者 · 2014-7-4 18:55

xukun977 发表于 2014-7-4 18:08
不能这样算，低速电路受限于有限的时间常说，高速电路可以用各种增强技术，峰值技术等来摆脱时间常说的 ...

多谢啊，
不能这么算---“输入阻抗为1G//3PF”输入电阻不能这么算还是？

只看该作者 · 2014-7-4 19:06

如2楼所言，此电路输入电容主要由第一个管子的基极-集电极电容构成。
要想减少这个电容，可以加个自举，方法是Q1B集电极串联一个电阻，同时接个电容到Vout。

只看该作者 · 2014-7-4 21:47

lymex 发表于 2014-7-4 19:06
如2楼所言，此电路输入电容主要由第一个管子的基极-集电极电容构成。
要想减少这个电容，可以加个自举，方 ...

多谢啊，
Q1的BE间加电阻，然后在Q1 的B极和输出VOUT加电容？ Q1的基极加电容连接VOUT引入正反馈形成自举？

只看该作者 · 2014-7-4 22:22

magic_yuan 发表于 2014-7-4 21:47
多谢啊，
Q1的BE间加电阻，然后在Q1 的B极和输出VOUT加电容？ Q1的基极加电容连接VOUT引入正反馈形成 ...

只看该作者 · 2014-7-5 00:02

lymex 发表于 2014-7-4 22:22

多谢大神，
想了下，从交流回路看，电阻的加如对输入BC间的电容有“隔断”作用，电阻的大小能对一定频段的CB电容构成影响。
加入的电容看起来有点不大明白。。。。BJT用得不多，没这么操作过。但从反馈的原理来看，C引入了正反馈。这个正反馈加入了Q1的集电极，作用有点想不明白。。。。

只看该作者 · 2014-7-5 08:02

magic_yuan 发表于 2014-7-5 00:02
多谢大神，
想了下，从交流回路看，电阻的加如对输入BC间的电容有“隔断”作用，电阻的大小能对一定频 ...

自举的条件，一个是电压增益非常接近1（但不能大于或等于1），另一个是电流增益>>1，而射随就满足。
Q1B到Q2B到Q2E都是射随，Vin到Vout的电压增益接近1，假设为0.99，把Q2E的信号用电容耦合到Q1C上，则Vin就与V1C只相差1/100，等价B、C电容变为1/100。

一个100pF的电容，你要充电到1V，是不是需要100pC的电荷？但你把正极增加1V后，负极被别人抬高到0.99V，那样是不是仅仅对电容充了0.01V？电荷不就是只需要1/100为1pC？因此就等价为只有1pF的电容。

只有一级射随，把Q1E用电容引到Q1C是不行的，因为电流增益不够，推不动。

只看该作者 · 2014-7-5 10:51

lymex 发表于 2014-7-5 08:02
自举的条件，一个是电压增益非常接近1（但不能大于或等于1），另一个是电流增益>>1，而射随就满足。
Q1B ...

多谢啊，
想了下，结合大侠的分析，个人理解如下，不知道是否正确。
自举电压增益小于1------如果从OP接成的跟随器来分析，引入正反馈应该始终小于1，因为负反馈为1，正反馈小于负反馈系统才能稳定。
但这里是BJT的射随形式，没有反馈！？从新接入电容对两级BJT交流回路的反馈引入来看----貌似是电容引入正反馈接在第一个BJT的恒流源（第一个BJT的交流等效）和新引入的电阻中间，这个反馈系数似乎不好判定！？
电流增益远大于1----要保证对输入CB极电容的“抵销”作用，又由于其电容为分布电容，PF级别，因此需要BJT反馈点在如此高的频段（对PF级别）保持低内阻，因为若是高内阻则输出能力不足。
从电容充放电角度来看，新电容的引入抑制了CB电容，使之变小。
大侠牛X了。。。。。呵呵。。。

只看该作者 · 2014-7-5 11:01

magic_yuan 发表于 2014-7-5 10:51
多谢啊，
想了下，结合大侠的分析，个人理解如下，不知道是否正确。
自举电压增益小于1------如果 ...

射随有反馈的，反馈还很大，反馈量接近100%了，前面例子是反馈系数β=99%。
我在10楼引入的电容，不一定很小，因此低频时也可以起作用。这个电容在工作的时候可以认为不进行充放电的，否则就是电容选小了、不起作用了。这个电容的充放电在电路加电启动的时候完成。

只看该作者 · 2014-7-5 11:11

lymex 发表于 2014-7-5 11:01
射随有反馈的，反馈还很大，反馈量接近100%了，前面例子是反馈系数β=99%。
我在10楼引入的电容，不一定很 ...

我把射随看成类似一个电压经过一个二极管后----这种结构，所有觉得似乎没反馈。
从输入输出函数上看，好像是有反馈的，毕竟是接近1:1输出。。。。。

2万 · 2014-7-5 12:15

自举条件理解有误。

只看该作者 · 2014-7-5 12:18

xukun977 发表于 2014-7-5 12:15
自举条件理解有误。

大侠再详细些？什么地方有误呢？以前没学习过自举方面的东西。。。。

2万 · 2014-7-5 14:36

增益为1，是追求的理想情形，如同希望运放增益是∞一样。
至于实际中由于非理想效应导致只能无限接近，而不等于1，并不能说不能等于1。
至于稳定性问题另谈。
自举需要的等电势，并不是用电流增益远大于1换取的。
自举例子:

1万 · 2014-7-5 15:21

13楼理解了个乱七八糟
12楼“因为电流增益不够，推不动”，有些寻味

只看该作者 · 2014-7-5 16:29

本帖最后由 lymex 于 2014-7-5 16:33 编辑

xukun977 发表于 2014-7-5 14:36
增益为1，是追求的理想情形，如同希望运放增益是∞一样。
至于实际中由于非理想效应导致只能无限接近，而 ...

理解有误。
实际上增益等于1而又能保证不大于1的放大器是不存在的。
另外，自举必须稳定，不能另谈。

求复合BJT的输入电容

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