場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型單管放大電路的頻率響應(yīng)

1、5.3 場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型場(chǎng)效應(yīng)管各極之間存在極間電容，其高頻等效模型如下：一般情況下， rgs和 rds比外接電阻大得多，可認(rèn)為是開(kāi)路。 Cgd可進(jìn)行等效變化，使電路單向化。1 Cgd等效變化：g-s之間的等效電容為d-s之間的等效電容為圖5.3.1 場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型(b)簡(jiǎn)化模型25.4 單管放大電路的頻率響應(yīng)5.4.1 單管共射放大電路的頻率響應(yīng)C1Rb+VCCC2Rc+Rs+圖5.4.1 單管共射放大電路中頻段：各種電抗影響忽略，Au 與 f 無(wú)關(guān)；低頻段：耦合電容(或旁路電容)壓降增大，Au降低。與電路中的電阻構(gòu)成RC 高通電路；高頻段：三極管的極間電容并聯(lián)在電路中，Au降

2、低。而且，構(gòu)成 RC 低通電路。3一、中頻電壓放大倍數(shù)耦合電容 可認(rèn)為交流短路；極間電容可視為交流開(kāi)路。1. 中頻段等效電路由圖可得：圖5.4.2 中頻段等效電路ebc+RbRcRs42. 中頻電壓放大倍數(shù)已知 ，則結(jié)論：中頻電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，與利用簡(jiǎn)化h參數(shù)等效電路的分析結(jié)果一致。5二、低頻電壓放大倍數(shù)考慮耦合電容(或旁路電容)的作用，其等效電路：C1與輸入電阻構(gòu)成一個(gè) RC 高通電路。圖5.4.3 低頻段等效電路ebc+RbRcRsC16輸出電壓：低頻電壓放大倍數(shù)：圖5.4.3低頻段等效電路ebc+RbRcRsC17低頻時(shí)間常數(shù)為：下限(3 dB)頻率為：則對(duì)數(shù)幅頻特性：對(duì)數(shù)相頻特性：

3、因電抗元件引起的相移為附加相移。低頻段最大附加相移為+908三、高頻電壓放大倍數(shù)考慮極間電容的影響，其等效電路：圖5.4.4 高頻等效電路(a)bce+RbRcRs9用戴維南定理簡(jiǎn)化高頻等效電路：圖5.4.4 高頻等效電路(b)輸入回路的等效變換Re+圖5.4.4 高頻等效電路(c)輸入回路be+RbRs+10圖5.4.4 高頻等效電路(a)ce+RcR11高頻時(shí)間常數(shù)：上限(-3 dB)頻率為：的對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性：高頻段最大附加相移為-9012四、波特圖繪制波特圖步驟： 1. 根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算 、fL 和 fH ； 2. 由三段直線(xiàn)構(gòu)成對(duì)數(shù)幅頻特性； 中頻段：對(duì)數(shù)幅值 = 20lg 低

4、頻段： f = fL開(kāi)始減小，作斜率為 20 dB/十倍頻直線(xiàn)； 高頻段：f = fH 開(kāi)始增加，作斜率為 20 dB/十倍頻直線(xiàn)。3. 由五段直線(xiàn)構(gòu)成對(duì)數(shù)相頻特性。 13對(duì)數(shù)幅頻特性：fOfL20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270-225-135-180對(duì)數(shù)相頻特性：-9010 fL0.1fL0.1fH10 fHfO145.4.2 單管共源放大電路的頻率響應(yīng)圖5.4.7單管共源放大電路及其等效電路在中頻段開(kāi)路，C短路，中頻電壓放大倍數(shù)為15在高頻段，C短路，考慮的影響，上限頻率為：在低頻段，開(kāi)路，考慮C的影響，下限頻率為：電壓放大倍數(shù)：165.4.3 放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積

5、為了改善放大電路低頻特性，需加大耦合電容及其回路電阻，以增大回路時(shí)間常數(shù)，從而降低下限頻率。在信號(hào)頻率很低的場(chǎng)合，應(yīng)考慮采用直接耦合方式。2.為了改善單管放大電路的高頻特性，應(yīng)增大上限頻率。問(wèn)題： fH的提高與Ausm的增大是相互矛盾的。173.增益帶寬積中頻電壓放大倍數(shù)與通頻帶的乘積。Ri = Rb / rbe假設(shè) Rb Rs，Rb rbe；(1 + gmRc)C C18說(shuō)明：式不很?chē)?yán)格，但從中可以看出一個(gè)大概的趨勢(shì)，即選定放大三極管后，rbb 和 C的值即被確定，增益帶寬積就基本上確定，此時(shí)，若將放大倍數(shù)提高若干倍，則通頻帶也將幾乎變窄同樣的倍數(shù)。 如欲得到一個(gè)通頻帶既寬，電壓放大倍數(shù)又高

6、的放大電路，首要的問(wèn)題是選用 rbb 和 C均小的高頻三極管。19復(fù)習(xí)：1.晶體管的混合 模型2.單管共射放大電路的頻率響應(yīng)表達(dá)式：波特圖的繪制：三段直線(xiàn)構(gòu)成幅頻特性五段直線(xiàn)構(gòu)成相頻特性205.5 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)5.5.1多級(jí)放大電路頻率特性的定性分析多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)：對(duì)數(shù)幅頻特性為： 在多級(jí)放大電路中含有多個(gè)放大管，因而在高頻等效電路中有多個(gè)低通電路。在阻容耦合放大電路中，如有多個(gè)耦合電容或旁路電容，則在低頻等效電路中就含有多個(gè)高通電路。21多級(jí)放大電路的總相位移為：兩級(jí)放大電路的波特圖fHfL幅頻特性fOfL1fH16 dB3 dB3 dBfBW1fBW2一 級(jí)二 級(jí)-2

7、0dB/十倍頻-40dB/十倍頻22相頻特性-270-360fL1fH1fO-540-180-450-90一 級(jí)二 級(jí)多級(jí)放大電路的通頻帶，總是比組成它的每一級(jí)的通頻帶窄。235.5.2 多級(jí)放大電路的上限頻率和下限頻率的估算在實(shí)際的多級(jí)放大電路中，當(dāng)各放大級(jí)的時(shí)間常數(shù)相差懸殊時(shí)，可取其主要作用的那一級(jí)作為估算的依據(jù)。 即：若某級(jí)的下限頻率遠(yuǎn)高于其它各級(jí)的下限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的下限頻率就是該級(jí)的下限頻率。同理若某級(jí)的上限頻率遠(yuǎn)低于其它各級(jí)的上限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的上限頻率就是該級(jí)的上限頻率。24例5.5.1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。求下限頻率、上限頻率和電壓放大倍數(shù)。（2）高頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，斜率為-60