放大电路的频率响应改善与增益带宽积优化

如果输入信号频率超出了放大电路的通频带范围，将会导致频率失真。因此希望放大电路有尽可能宽的通频带，即上限截止频率f_H尽可能高，下限截止频率f_L尽可能低。下面以共射放大电路为例，讨论如何改善放大电路的频率响应特性。

由式（5-58）、式（5-59）和式（5-63）可知，改善低频响应，降低下限截止频率f_L可以通过增大耦合电容C₁、C₂和旁路电容C_e所在回路的时间常数，即增大电容和相应的电阻来实现。在要求f_L特别低的场合，可以采用直接耦合方式，此时f_L=0。

由式（5-46）可知，改善高频响应，提高上限截止频率f_H可以通过减小Cπ′及其所在回路的等效电阻R′来实现。根据式（5-41），选用r_bb′和r_b′_e小的晶体管、减小信号源内阻R_s可以减小R′，选用C_π和C_μ小的晶体管、减小g_m可以减小C′π。值得注意的是，根据式（5-33），减小g_m会导致A_usm的下降，因而改善高频响应与提高电压增益存在矛盾。

为了综合考虑增益与带宽之间的矛盾，引入一个综合指标———增益带宽积，用GBP表示，GBP是中频电压增益和通频带的乘积。一般来说，f_H＞＞f_L，因此f_BW≈f_H，则(www.xing528.com)

代入式（5-33）、式（5-41）和式（5-46），得

通常情况下，R_b＞＞r_be，则R_i≈r_be；且R_b＞＞R_s，则R_b∥R_s≈R_s；考虑到（1+g_mR′_L）C_μ＞＞C_π，g_mR_L′＞＞1，则C_π′≈（1+g_mR_L′）C_μ≈g_mR_L′ C_μ，所以上式变换为

由式（5-89）可知，在晶体管和信号源选定后，共射放大电路的增益带宽积就大体上确定了，增益与带宽近似成反比关系，即增益提高多少倍，带宽就几乎减少多少倍。这个结论对所有放大电路均适用。为了改善高频响应，应该选择r_bb′和C_μ都小的高频管。