CHP4模擬電子教案

模擬電子技術(shù)4.1放大電路的頻率性第四章放大電路的頻率響應(yīng)

4.2多級放大器的頻率響應(yīng)小結(jié)4.1放大電路的頻率性引言4.1.2晶體管以及其單級放大電路的頻率特性

4.1.3集成運(yùn)算放大器高頻參數(shù)及其影響4.1.1簡單RC低通和高通電路的頻率特性fOAum1.幅頻特性和相頻特性Au(f)—幅頻特性(f)—相頻特性0.707AumfOAuf

L

—下限截止頻率

f

H

—上限截止頻率

2.頻帶寬度(帶寬)BW(BandWidth)BW=f

H

-

f

L

f

H引言fLfH一、RC低通電路的頻率特性5.1.1簡單RC低通和高通電路的頻率特性1.頻率特性的描述RC?????令1/RC=H則fH=1/2RC?滯后????fO|Au

|10.707O–45–90

fHf幅頻特性相頻特性2.頻率特性的波特圖f/fH0?20lg|Au

|/dB–200–45–90fH–400.11101000.1110f/fH頻率特性波特圖?–90

f0|Au

|10.7070–45fHf–3dB–20dB/十倍頻–

45/十倍頻?二、RC高通電路的頻率特性???令1/RC=L則fL=1/2RC超前f10fL20lg|Au|=0dBf=fL20lg|Au|=20lg0.7071=-3dBf0.1fL20lg|Au|=-20lgf/fHRC??例5.1.1求已知一階低通電路的上限截止頻率。0.01F1k1k1//1k0.01F例5.1.2已知一階高通電路的fL=300Hz，求電容C。500C2k戴維寧定理等效5.1.2晶體管及其單級放大電路的頻率特性一、單級阻容耦合放大器的中頻和低頻特性+VCCRCC1C2VRL++RB1RB2RSUS?1.中頻特性C1、C2

可視為短路極間電容可視為開路2.低頻特性：極間電容視為開路耦合電容C1、C2與電路中電阻串聯(lián)容抗不能忽略?????????結(jié)論:頻率降低,Aus

隨之減小,輸出比輸入電壓相位超前。RB>>rbe??因值隨頻率升高而降低。二、單級放大器的高頻性（了解）1.晶體三極管的混合型等效電路BEBCrbbrberbcCbcCbeCbe

：不恒定，與工作狀態(tài)有關(guān)Cbc

：幾pF，限制著放大器頻帶的展寬2.晶體管單級放大電路高頻特性（了解）EBBCrbbrbeCbeCbcRLRS?US???rbbEBBCrbeCbeRLCMRSUS????密勒等效(C1，C2

視為短路)在輸出回路略去CbcRL

=RC//RL

H=1/RtCtfH=1/2

RtCtCM=(1+gmRL)Cbc???????Rt

=(RS+r

bb

)//rbeCt=Cbe+CM=Cbe+(1+gmRL)Cbc增益帶寬積G

BW=Aus0

fH(常數(shù))結(jié)論：頻率升高，Au

減小輸出相位滯后

增益帶寬積為常數(shù)三、完整的單管共射放大電路的頻率特性將前面畫出的單管共射放大電路頻率特性的中頻段、低頻段和高頻段畫在同一張圖上就得到了如圖所示的完整的頻率特性（波特）圖。

共射電路完整波特圖實(shí)際上，同時(shí)也可得出單管共射電路完整的電壓放大倍數(shù)表達(dá)式，即，由上圖可看出，畫單管共射

放大電路的頻率特性時(shí)，關(guān)鍵在于算出下限和上限截止頻率和下限截止頻率取決于低頻時(shí)輸入回路的時(shí)間數(shù)，由圖可知：，其中，而同樣，上限截止頻率取決于高頻時(shí)輸入回路的時(shí)間常數(shù)；由圖可知：

，其中因此，只要能正確的畫出低頻段和高頻段的交流等效電路，算出輸入回路的時(shí)間常數(shù)和，則可以方便的畫出放大電路的頻率特性圖。對數(shù)幅頻特性：在到之間，是一條水平直線；在時(shí)，是一條斜率為+20Db/十倍頻程的直線；在時(shí)，是一條斜率為-20Db/十倍頻程的直線。放大電路的通頻帶。相頻特性：在時(shí)，；在時(shí)，；

在時(shí)，；而在f從到以及從到的范圍內(nèi)，相頻特性都是斜率為十倍頻程的直線。前面已經(jīng)指出在畫波特圖時(shí)，用折線代替實(shí)際的曲線是有一定誤差的。對數(shù)幅頻特性的最大誤差為3dB，相頻特性的最大誤差為，都出現(xiàn)在線段轉(zhuǎn)折處。

如果同時(shí)考慮耦合電容

和，則可分別求出對應(yīng)于輸入回路和輸出回路的兩個(gè)下限截止頻率這時(shí)，放大電路的低頻響應(yīng)，應(yīng)具有兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率。如果二者之間的比值在4~5倍以上，則可取較大的值作為放大電路的下限頻率。否則，應(yīng)該可以用其他方法修正處理。此時(shí)，波特圖的畫法要復(fù)雜一些。

如果放大電路中，晶體管的射極上接有射極電阻和旁路電容，而且的電容量不夠大，則在低頻時(shí)不能被看作短路。因而，由又可以決定一個(gè)下限截止頻率。需要指出的是，由于在射極電路里，射極電流是基極電流

的倍，它的大小對放大倍數(shù)的影響較大，因此往往是決定低頻響應(yīng)的主要因素。4.2

多級放大器的頻率響應(yīng)

如果放大器由多級級聯(lián)而成，那么，總增益4.2.1多級放大器的上限頻率fH

設(shè)單級放大器的增益表達(dá)式為

式中，|AuI|=|AuI1||AuI2|…|AuIn|為多級放大器中頻增益。令4.2.2多級放大器的下限頻率fL

設(shè)單級放大器的低頻增益為(5–69)(5–70)(5–71)(5–72)

解得多級放大器的下限角頻率近似式為若各級下限角頻率相等，即ωL1=ωL2=…=ωLn,則第四章

小結(jié)一、簡單RC

電路的頻率特性RC

低通電路RC??RC??RC

高通電路?–90°fO|Au

|10.707O–45°fHf?90°fO|Au

|10.707O45°fLf二、放大電路的高頻特性BBC