第五章 放大電路頻率響應(yīng)

第五章

放大電路的頻率特性第五章放大電路的頻率響應(yīng)§5.1頻率響應(yīng)的有關(guān)概念§5.2晶體管的高頻等效電路§5.3放大電路的頻率響應(yīng)§5.1頻率響應(yīng)的有關(guān)概念一、本章要研究的問題二、高通電路和低通電路三、放大電路中的頻率參數(shù)一、研究的問題放大電路對(duì)信號(hào)頻率的適應(yīng)程度，即信號(hào)頻率對(duì)放大倍數(shù)的影響。由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導(dǎo)體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。在使用一個(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號(hào)頻率的適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿足信號(hào)頻率的范圍要求。二、高通電路和低通電路1.高通電路:信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。令：則有：對(duì)數(shù)幅頻特性：實(shí)際幅頻特性曲線：圖5.1.5(a)幅頻特性當(dāng)f≥

fL(高頻)，當(dāng)f<fL(低頻)，高通特性：且頻率愈低，的值愈小，低頻信號(hào)不能通過。0.1fLfL

10fLf0-20-403dB最大誤差為3dB，發(fā)生在f=fL處-20dB/十倍頻對(duì)數(shù)相頻特性圖5.1.5(b)相頻特性5.71o-45o/十倍頻fL0.1fL

10fL45o90o0f誤差由式可得，在低頻段，高通電路產(chǎn)生0~90°的超前相移。5.71o二、高通電路和低通電路2.低通電路:信號(hào)頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。令：則：圖5.1.7低通電路的波特圖對(duì)數(shù)幅頻特性：0.1fHfH

10fHf0-20-403dB-20dB/十倍頻對(duì)數(shù)相頻特性：fH

10fH-45o5.71o5.71o-45o/十倍頻-90o0.1fH0f在高頻段，低通電路產(chǎn)生0~90°的滯后相移。三、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。高通電路低通電路

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。下限頻率上限頻率結(jié)電容§5.2晶體管的高頻等效電路一、混合π模型二、電流放大倍數(shù)的頻率響應(yīng)三、晶體管的頻率參數(shù)1.模型的建立：由結(jié)構(gòu)而建立，形狀像Π，參數(shù)量綱各不相同。

gm為跨導(dǎo)，它不隨信號(hào)頻率的變化而變。阻值小阻值大連接了輸入回路和輸出回路一、混合π模型2.混合π模型的單向化（使信號(hào)單向傳遞）等效變換后電流不變3.晶體管簡(jiǎn)化的高頻等效電路＝？二、電流放大倍數(shù)的頻率響應(yīng)為什么短路？1.適于頻率從0至無(wú)窮大的表達(dá)式2.電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線3.電流放大倍數(shù)的波特圖:采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)系

采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)系，橫軸為lgf，可開闊視野；縱軸為單位為“分貝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折線化曲線的誤差－20dB/十倍頻折線化近似畫法三、晶體管的頻率參數(shù)共射截止頻率共基截止頻率特征頻率集電結(jié)電容通過以上分析得出的結(jié)論：①高頻段放大倍數(shù)的表達(dá)式；②截止頻率與時(shí)間常數(shù)的關(guān)系；③波特圖及其折線畫法；④Cπ的求法。手冊(cè)查得§5.3放大電路的頻率響應(yīng)一、單管共射放大電路的頻率響應(yīng)二、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)一、單管共射放大電路的頻率響應(yīng)適用于信號(hào)頻率從0～∞的交流等效電路中頻段：C短路，開路。低頻段：考慮C的影響，開路。高頻段：考慮的影響，C開路。1.中頻電壓放大倍數(shù)帶負(fù)載時(shí)：空載時(shí)：2.低頻電壓放大倍數(shù):定性分析2.低頻電壓放大倍數(shù)：定量分析C所在回路的時(shí)間常數(shù)？2.低頻電壓放大倍數(shù)：低頻段頻率響應(yīng)分析中頻段20dB/十倍頻3.高頻電壓放大倍數(shù)：定性分析3.高頻電壓放大倍數(shù)：定量分析3.高頻電壓放大倍數(shù)：高頻段頻率響應(yīng)分析4.電壓放大倍數(shù)的波特圖全頻段放大倍數(shù)表達(dá)式：5.帶寬增益積：定性分析fbw＝fH－fL≈fH矛盾當(dāng)提高增益時(shí)，帶寬將變窄；反之，增益降低，帶寬將變寬。5.帶寬增益積：定量分析若rbe<<Rb、Rs<<Rb、，則可以證明圖示電路的說明決定于管子參數(shù)

對(duì)于大多數(shù)放大電路，增益提高，帶寬都將變窄。要想制作寬頻帶放大電路需用高頻管，必要時(shí)需采用共基電路。約為常量根據(jù)二、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)1.討論：一個(gè)兩級(jí)放大電路每一級(jí)（已考慮了它們的相互影響）的幅頻特性均如圖所示。6dB3dBfLfH≈0.643fH1fL>fL1，fH<fH1，頻帶變窄！2.多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)與各級(jí)的關(guān)系