模電課件 第五章 放大電路中的頻率響應(yīng)

1、第五章 放大電路中的頻率響應(yīng)2放大電路中的頻率參數(shù)放大電路中的頻率參數(shù) 在低頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電在低頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。容等的容抗增大，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。高通高通電路電路低通低通電路電路 在高頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸升高，晶體管極間電容和在高頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸升高，晶體管極間電容和分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動(dòng)態(tài)信號(hào)分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。損失，放大能力下降。下限頻率下限頻率上限頻率上限頻率LHbwfff結(jié)電容結(jié)電容3幾個(gè)結(jié)論幾

2、個(gè)結(jié)論LLj1jffff 電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子 當(dāng)當(dāng) f=fL時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到0.707倍（倍（增益下降增益下降3dB ），），相角超前相角超前45； 當(dāng)當(dāng) f=fH時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到0.707倍（倍（增益下降增益下降3dB ） 相角滯后相角滯后45。 截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)21L(H)f電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子Lj11ff 頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性?xún)蓷l曲線。頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性?xún)蓷l曲線。4-135 -180 -90 f

3、 -225 -270 ffHdBAus/ |lg201 fL104030201001021031041051063.2263 103三、單級(jí)共射放大電路的對(duì)數(shù)幅頻特性三、單級(jí)共射放大電路的對(duì)數(shù)幅頻特性1、中頻放大倍數(shù)（忽略所有電容的影響）SiibeLCusmbeLCumEQTbbe bbbbeRRRr)R/R(Ar)R/R(AIU1rrrr2、低頻放大倍數(shù)（忽略極間電容的影響）C)RR(21ffjf11AALcLLusmusl0TCCCIU)1(rfCrEQTebbb-可從手冊(cè)查得四、混合四、混合 模型的主要參數(shù)模型的主要參數(shù)的放大倍數(shù)是不考慮bbrKC)K1(C晶體管標(biāo)稱(chēng)頻率)CC(r212

4、1fe bT)/(bsbbebRRrrRHRC21fHusmushffj11AA7四、波特圖四、波特圖-135 -180 -90 f -225 -270 fHfLf|lg20usA10fH0.1fH0.1fL10fL|lg20usmA3dBHLusmusffj1jff11AA85.4.3 放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積采用直接耦合方式，使得采用直接耦合方式，使得f L=0。fbw fH fL fH )( 21sbbbebHCRRrrfLm)1 (CRgCCHmbwm fAfAuu帶寬增益積mLmHLmuARgfCRg)( LcmbeebisismRRgrr

5、RRRAu矛盾矛盾 當(dāng)提高增益時(shí)，帶寬當(dāng)提高增益時(shí)，帶寬將變窄；反之，增益降將變窄；反之，增益降低，帶寬將變寬。低，帶寬將變寬。9單管共射放大電路的增益帶寬積單管共射放大電路的增益帶寬積bsbbe bLmbee bisibwusmC)R/Rr/(rRgrrRRR|fA| 21.CRgCRg,CC)Rg(;RR/RRRrRrRLmLmLmssbsbbeibeb ，則則且且設(shè)設(shè)，則則；設(shè)設(shè)，則則設(shè)設(shè)11 CRrr)Rr(rrRrCRg)Rr/(rRgrrrRr|fA|sbbe bsbbe bbese bLmsbbe bLmbee bbesbebwusm 2121 C)Rr(|fA|sbbbwusm

6、 21晶體管選定則晶體管選定則增益帶寬積確增益帶寬積確定。定。增益增益帶寬帶寬帶寬帶寬增益增益10ffHdBAus/ |lg20fL0fL1fH13dB6dB-40dB/十倍頻十倍頻-20dB/十倍頻十倍頻|lg401umA|lg201umA兩級(jí)兩級(jí)一級(jí)一級(jí)-180 -270 -90 f -360 -450 -540 一級(jí)一級(jí)兩級(jí)兩級(jí)由圖可見(jiàn)由圖可見(jiàn)fL fL1（ fL2 ），）， fH fH1 （ fH2 ），因此兩級(jí)放大電路的通頻帶比組成它的），因此兩級(jí)放大電路的通頻帶比組成它的單級(jí)放大電路窄。單級(jí)放大電路窄。11若兩級(jí)放大電路是由兩個(gè)具有相同頻率特性的單管放大電路組若兩級(jí)放大電路是由兩個(gè)

7、具有相同頻率特性的單管放大電路組成成, ,則其上、下限頻率分別為：則其上、下限頻率分別為： 11112156121164302112111LLLHHHHHf.f.ff.ff,f.f對(duì)各級(jí)具有相同頻率特性的三級(jí)放大電路，其上、下限頻率分別為對(duì)各級(jí)具有相同頻率特性的三級(jí)放大電路，其上、下限頻率分別為 1111219113115203113111LLLHHHHHf.f.ff.ff,f.f nkLkLf.f1211 nkHkHf.f12111112例例 已知某電路的各級(jí)均為共射放大電路，其對(duì)數(shù)幅頻特性如已知某電路的各級(jí)均為共射放大電路，其對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。試求解下限、上限頻率圖所示。試求解下限、上

8、限頻率fL和和fH ，以及電壓放大倍數(shù)，以及電壓放大倍數(shù) uAf(Hz)020806040dBAu/ |lg2010401021031041052 10520dB/十倍頻十倍頻-60dB/十倍頻十倍頻解：由圖可知解：由圖可知（1）頻率特性曲線的低頻段只有）頻率特性曲線的低頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，且低頻段曲線斜率為一個(gè)拐點(diǎn)，且低頻段曲線斜率為20dB/十倍頻，說(shuō)明影響低頻特性十倍頻，說(shuō)明影響低頻特性的只有一個(gè)電容，故電路的下限頻的只有一個(gè)電容，故電路的下限頻率為率為10Hz。且因高頻段曲線斜率為且因高頻段曲線斜率為-60dB/十倍頻，說(shuō)明影響高頻特性的有三個(gè)電容，即電路十倍頻，說(shuō)明影響高頻特性的有三個(gè)電容，即電路為三級(jí)放大電路。故電路的上限頻率為為三級(jí)放大電路。故電路的上限頻率為kHzHz.Hz).(f.fHH10610061102530520551 （3）因各級(jí)均為共射電路，所以在中頻段輸出電壓與輸入電壓相位相反。電壓放大