第6章频率特性2.ppt

频率特性是放大电路的一项重要特性，它是用来衡量一个放大电路对不同输入信号频率的适应程度。 放大电路频率特性就是指电压放大倍数与频率的关系，即： 1.放大电路中存在电抗性元件，例如 耦合电容、旁路电容、分布电容、 变压器、分布电感等 例1：RC低通电路 RC低通电路如图 由表达式画出幅频和相频的波特图 　幅频特性的X轴和Y轴都是采用对数坐标, fH称为上限截止频率。当f≥fH时，幅频特性将以十倍频20dB的斜率下降，或写成-20dB/dec。在f=fH 处的误差最大，有－3dB。 例2：高通电路 7.2 单级放大电路的频率响应 混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理 模型而建立的，三极管的物理结构如图 （2） 电流放大系数β的频响 从物理概念可以解释随着频率的增高,β 将下降。因为 由此可求出共射接法交流短路电流放大系数。 根据这一物理模型可以画出混合π型高频小信号模型，如图05.06所示。 例：已知单级共发射极放大电路的幅频特性如图所示，（1）求放大电路的中频电压放大倍数、下限频率和上限频率。（2）画出相频特性波特图 例：在两级放大电路中，已知第一级的中频电压放大倍数 、下限频率fL1=10Hz，上限频率fH1=20kHz；第二级的中频电压放大倍数 、下限频率fL2=100Hz，上限频率fH2=150kHz；（1）求放大电路的总的中频电压放大倍数。（2）写出电压放大倍数表达式。（3）画出幅频特性、相频特性波特图。 例1：阻容耦合单级共射极放大电路（无射极旁路电容）的频率特性，引入线性深负反馈网络后判断该电路会不会自激？ 例2：阻容耦合两级放大电路的频率特性，引入线性深负反馈网络后判断该电路会不会自激？ （2）电容校正 （3）RC校正 根据表达式 （2）画出幅频特性 画出单级 的幅频特性， 再叠加 先画出单级的相频特性，再叠加 画出相频特性 几点结论： 1.放大电路的耦合电容是引起低频响应的主要原因，下限截止频率主要由低频时间常数中较小的一个决定； 2.三极管的结电容和分布电容是引起放大电路高频响应的主要原因，上限截止频率由高频时间常数中较大的一个决定； 3.由于 若电压放大倍数K增加，Cbe也增加，上限截止频率就下降，通频带变窄。增益和带宽是一对矛盾，所以常把增益带宽积作为衡量放大电路性能的一项重要指标。 4.CB组态放大电路由于输入电容小，所以CB组态放大电路的上限截止频率比CE组态要高许多。 返回 7.4 负反馈放大电路的稳定问题 1 产生的原因 2 负反馈放大电路的判断方法 3 负反馈放大电路的稳定裕量 4 负反馈放大电路的常用的校正措施 返回 1 产生的原因 对于负反馈放大电路，有 放大电路产生自激 即此时负反馈变成了正反馈，且满足起振的幅值条件 由于电路中存在电容，原本中频段的负反馈在高频段或低频段会产生相移而变成了正反馈，且深负反馈都满足起振的幅值条件，故当低频信号或高频信号通过电路时，就有可能产生自激（在满足起振的幅值和相位条件时），相位条件也可写为 原因 思考：三级放大电路引入线性深负反馈网络后，电路会不会自激？ 返回 2 负反馈放大电路自激的判断方法 判断负反馈放大电路能否自激，就是看该电路是否同时满足自激的幅值起振条件和相位起振条件，一般相位条件是主要的。因为一般深负反馈放大电路的|AF|1. 判断负反馈放大电路自激的方法: ——利用 的波特图来进行判断 在 的波特图中， 设Δ 的相位为-1800时所对应的频率为f0，20lg|AF|=0时所对应的频率为fc 不自激举例 返回 3 负反馈放大电路的稳定裕量 当负反馈放大电路不自激时，设计负反馈放大电路时，要保证电路在环境温度、电路参数、电源电压产生波动时仍能稳定，故要求设计电路时不仅仅只满足稳定条件，而且应有一定的裕量。 （1）幅度裕量Gm 幅度裕量指f=f0时，20lg|AF|的值 一般负反馈放大电路要求幅度裕量Gm小于等于-10dB （2）相位度裕量Фm 幅度裕量指f= fC时，(1800-ψAF)的值 一般负反馈放大电路要求幅度裕量Фm大于等于45o 返回 4 负反馈放大电路的常用的校正措施 (1) 减小反馈系数F或减小反馈深度|1+AF|的值，使相位移ΔΦAF=1800 时， |AF|1. 例：反馈系数F=0.1时，电路自激，减小F为0.001，幅频特性下移20dB，则电路不再自激 缺点：反馈深度下降，不利于放大电路其它性能的改善。 实际电路中常采用接电容和RC网络进行校正，消除自激振荡。 其电压放大倍数 为： 式中 RC高通电路如图 下限截止频率、模和相角分别为 由此可