單管放大電路頻率特性

第5章放大電路的頻率特性5.1

頻率響應(yīng)概述5.2

晶體管的高頻等效模型5.3場效應(yīng)管的高頻等效模型5.4

單管放大電路的頻率響應(yīng)5.5

多級放大電路的頻率響應(yīng)重點掌握基本概念和基本規(guī)律5.1頻率響應(yīng)概述一、頻率響應(yīng)的概念1、頻率響應(yīng)幅度頻率響應(yīng)相位頻率響應(yīng)放大電路幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)統(tǒng)稱放大電路的頻率響應(yīng)。的幅值與頻率的函數(shù)關(guān)系－－幅頻特性的相位與頻率的函數(shù)關(guān)系－－相頻特性2、通頻帶:

放大電路對不同頻率信號的放大能力耦合電容造成三極管結(jié)電容造成fL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線ffbw=fH

–fL3、頻率失真幅頻失真和相頻失真總稱頻率失真，線性失真因放大電路對不同頻率信號的放大倍數(shù)不同，使輸出波形產(chǎn)生的失真－－幅度頻率失真（幅頻失真）放大電路對不同頻率信號的相移不同，使輸出波形產(chǎn)生失真

－－相位頻率失真（相頻失真）二、分析方法由對數(shù)幅頻特性和對數(shù)相頻特性兩部分組成;

橫軸f采用對數(shù)坐標(biāo)

;

幅頻特性的縱軸采用20lg|àu|，單位是分貝(dB);

相頻特性的縱軸仍用

表示。用近似折線代替實際曲線畫出的頻率特性曲線稱為波特圖，是分析放大電路頻率響應(yīng)的重要手段。－－波特圖1、RC低通電路RC++--io..UU上限截止頻率頻率響應(yīng)RC低通電路的波特圖2、RC高通電路RC++--io..UU下限截止頻率頻率響應(yīng)RC高通電路波特圖rbb'---基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻rb’e

---可從手冊中查出5.2晶體管的高頻等效模型一、混合π型高頻小信號模型5.2晶體管的高頻等效模型集電結(jié)電阻rce------簡化的混合π模型rb‘c---c、e間動態(tài)電阻很大一、混合π型高頻小信號模型5.2晶體管的高頻等效模型一、混合π型高頻小信號模型

C

---

集電結(jié)電容C

---發(fā)射結(jié)電容可從手冊中查出數(shù)值較小通過特征頻率確定---簡化的混合π模型5.2晶體管的高頻等效模型一、混合π型高頻小信號模型

用代替，這是因為β本身就與頻率有關(guān)，而gm與頻率無關(guān)。---簡化的混合π模型單向化：將Cμ

等效到輸入回路與輸出回路密勒電容單向化后的混合π模型簡化的混合π模型單向化后的混合π模型π實用模型C

"<<C

'

C

'=C

+C

'混合π模型與H參數(shù)模型關(guān)系β0為低頻電流放大系數(shù)又從手冊中查出低頻時二者等效：簡化的h參數(shù)模型簡化的混合π

模型簡化的混合π

模型二、電流放大倍數(shù)

的頻率響應(yīng)共射截止頻率當(dāng)β=1時對應(yīng)的頻率稱為特征頻率fT當(dāng)20lgβ下降3dB時,f

稱為共射截止頻率因fT>>f,

fT

≈β0

f

共基截止頻率共基放大電路可作為寬頻帶放大電路。共基電流放大倍數(shù)：高頻小信號模型簡化模型5.3場效應(yīng)管高頻等效模型g-s間的等效電容:d-s間的等效電容:(可忽略)適用于各種頻率的等效電路一、單管共射放大電路的頻率響應(yīng)共射放大電路5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)將輸入信號的頻率范圍分為三個頻段考慮:(1)中頻段:

耦合電容視為短路,極間電容視為開路。(2)低頻段:耦合電容的容抗不能忽略,而極間電容視為開路。(3)高頻段:耦合電容視為短路,而極間電容的容抗不能忽略。

1、中頻段2、低頻段2、低頻段下限截止頻率幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：共射放大電路低頻段的波特圖附加相移：與中頻段相比，低頻段因電抗元件引起相移，最大附加相移為+90o共射放大電路低頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：共射放大電路低頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：3、高頻段上限截止頻率3、高頻段幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

共射放大電路高頻段的波特圖附加相移：與中頻段相比，高頻段因電抗元件引起相移，最大附加相移為-90o幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

共射放大電路高頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

共射放大電路高頻段的波特圖4、完整的共射放大電路的頻率響應(yīng)改善低頻特性：改善高頻特性:

三極管一旦確定，增益帶寬積基本為常數(shù)。增益帶寬積：直接耦合fL=0fH

C

’(R)二、放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積多級放大電路：一、多級總電壓增益對數(shù)形式：高頻：含多個C

’

，有多個低通電路，低頻：含多個C，有多個高通電路。5.5

多級放大電路的頻率響應(yīng)二、兩級放大電路的波特圖①放大電路的下限頻率高于任一級下限頻率；②放大電路的上限頻率低于任一級上限頻率；放大電路的級數(shù)越多，通頻帶越窄；③放大電路的通頻帶小于任一級通頻帶結(jié)論三、多級放大電路總的上下限截止頻率下限頻率:

上限頻率:

當(dāng)多級放大電路為兩級，參數(shù)相同時：①放大電路的耦合電容是引起低頻響應(yīng)的主要原因；②三極管的結(jié)