Schaltungstechnik

5.3 Wichtige Funktionsprimitive mit BJTs 305
AC-Analyse bei höheren Frequenzen: Im oberen Frequenzbereich beginnen
die parasitären Einflüsse zu wirken (AC-Ersatzanordnung in Bild 5.3-5). Ab ca.
MHz macht sich die Sperrschichtkapazität Cc bemerkbar. Die Steuerspannung Ux wird zunehmend aufgrund der Diffusionskapazität Cb’e und der an der inneren
Basis wirksamen „Miller“-Kapazität Cc1 + gmR L kurzgeschlossen:
Z x
1
1
= ----------------------------------------- Cc1 + gmR 0 + 1r-------------
e ;
(5.3-4)
L
Cb'e Daraus ergibt sich ein Tiefpassverhalten von U1 nach Ux . Bei höheren Frequenzen
wird Z11' rb. In Hochfrequenzanwendungen muss rb niederohmig gehalten werden,
nur dann kommt die auf den Eingang umgerechnete Sperrschichtkapazität
(„Miller“-Kapazität) weniger zum Tragen. Am Ausgang ist die Sperrschichtkapazität
Cc untransformiert als Lastkapazität wirksam. Es ergibt sich ein zusätzliches
Tiefpassverhalten mit:
U2 Ux gm R
1
= L -------------------------------;
(5.3-5)
1 + jCcR L
Bei einem Lastwiderstand von 2k und einer angenommenen Sperrschichtkapazität
von 4pF ergibt sich im gewählten Beispiel daraus eine Eckfrequenz von ca.
20MHz.
U 1
1
r b
Z x
R
1 R2 R L
0+ 1re
U x
C c
C b'e
U 2
gm Ux A Cc 4pF = fU CE;
1
Cb'e --------------- 70pF;
re T Bild 5.3-5: AC-Analyse bei höheren Frequenzen mit Angabe der parasitären Einflüsse
Experiment 5.3-1: Emitter1sch – AC-Analyse und Noise-Analyse
In den nachstehenden Simulationsergebnissen (Bild 5.3-7) sind die oben angegebenen
Abschätzungen eingetragen. Zum einen zeigt das Ergebnis, dass die Abschätzwerte
recht gut mit genaueren Berechnungen übereinstimmen. Sie bringen ein
tieferes Verständnis dafür, wie und wodurch der Frequenzverlauf so zustandekommt.
Für die Abschätzung der oberen Eckfrequenz benötigt man die „Miller“-