模拟电路课件第五章放大电路的频率响应.ppt

二、低频电压放大倍数（考虑耦合电容）输出回路等效低频电压放大倍数：低频段频率响应分析中频段20dB/十倍频输入回路等效高频电压放大倍数（考虑极间电容）高频电压放大倍数高频电压放大倍数：高频段频率响应分析电压放大倍数的波特图全频段放大倍数表达式：1、增大放大电路带宽增益积的根本方法是选择高频管。2、大多数放大电路，增益提高，带宽都将变窄；但也有的器件在参数选择的一定范围内增益增大，带宽基本不变。为什么可通过分别求解各电容的时间常数的方法来求解放大倍数的表达式？Ce所在回路的等效电阻最小，因而它所确定的下限频率最高。在所有电容容量相同时fL=fL3。换言之，若要该电路的低频特性改善，则应增大Ce。第五章放大电路的频率响应1频率响应概述晶体管的高频等效模型场效应管的高频等效模型单管放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应2在使用一个放大电路时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。01由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导体器件极间电容的存在，当输入信号频率过低或过高时，放大倍数变小，并且产生超前或滞后相移，即，放大倍数是频率的函数。02放大电路对信号频率适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。035.1.1必要性5.1频率响应概述5.1.2频率响应基本概念一、RC高通电路频率响应幅频特性相频特性fLfL：下限截止频率对高通电路，频率愈低，衰减愈大，相移愈大高通电路频率响应二、RC低通电路频率响应fH01fH：上限截止频率02对低通电路，频率愈高，衰减愈大，相移愈大03通频带：fbw＝fH－fL04低通电路频率响应5.1.3波特图为了扩大视野,缩短坐标,幅频特性和相频特性采用半对数坐标,即横坐标频率采用对数刻度,纵坐标幅值（用dB表示）或相角φ用线性刻度表示。绘制出的幅频特性和相频特性称为波特(Bode)图。高通电路20dB/10倍频（f每下降10倍，增益下降20dB）低通电路010220dB/10倍频（f每上升10倍，增益下降20dB）1fH，10fH为相频的两个拐点，误差±5.71001.1fL，10fL为相频的两个拐点，误差±5.71002.在对数幅频特性中，fL，fH为拐点，有3dB误差03.①电路低频段的放大倍数需乘因子②当f=fL时放大倍数幅值约降到0.707倍，相角超前45o；当f=fH时放大倍数幅值也约降到0.707倍，相角滞后45o。③截止频率决定于电容所在回路的时间常数电路高频段的放大倍数需乘因子④频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。几个结论在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。高通电路低通电路在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。下限频率上限频率放大电路的频率参数5.2晶体管的高频等效模型结构：由体电阻、结电阻、结电容组成。rbb’：基区体电阻rb’e’：发射结电阻Cπ：发射结电容re：发射区体电阻rb’c’：集电结电阻Cμ：集电结电容rc：集电区体电阻阻值小，可忽略阻值小，可忽略5.2.1晶体管的混合π模型从晶体管的物理结构出发，考虑发射结和集电结电容的影响，可以得到在高频信号作用下的物理模型，称为混合π模型。一、完整的混合π模型gm跨导，表明Ub‘e对Ic的控制关系。阻值远大于c－e间所接负载电阻因在放大区承受反向电压而阻值大混合π模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系Cμ连接了输入回路和输出回路，使电路的分析复杂化。简化混合π模型：混合π模型的单向化——将Cμ等效在输入回路和输出回路。等效变换后电流不变利用密勒（Miller）定理等效二、晶体管简化的高频等效电路将简化的混合π模型与简化的h参数等效模型相比5.2.2晶体管电流放大倍数的频率响应共射截止频率与低通电路相似电流放大倍数的频率特性曲线采用对数坐标系，横轴为lgf，可开阔视野；纵轴为单位为“分贝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折线化曲线的误差－20dB/十倍频折线化近似画法电流放大倍数的波特图:采用对数坐标系当f增大，使幅值降为0dB时的频率，称为特征频率fT。01共基截止频率共基电路截止频率远高于共射电路的截止频率，因此，共基电路可做宽频带放大电路。02晶体管的频率参数共射截止频率