第5章 频率响应.ppt

第5章 放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 一、 研究的问题 　放大电路对信号频率的适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。 　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，使放大倍数为频率的函数。 　　　 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。 二、 放大电路的频率参数 三、 频率响应的基本概念 1. 高通电路：频率响应 2. 低通电路: 信号频率越低，输出电压越接近输入电压。 2. 低通电路：频率响应 几个结论 四、 波特图 5.2 晶体管的高频等效模型 混合π模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系 混合π模型：忽略大电阻的分流 混合π模型的单向化（即使信号单向传递） 晶体管简化的高频等效电路 二、 电流放大倍数的频率响应 电流放大倍数的频率特性曲线 电流放大倍数的波特图: 采用对数坐标系 三、 晶体管的频率参数 5.3 场效应管的高频等效电路（略） 5.4 单管放大电路的频率响应 一、单管共射放大电路的频率响应 1. 中频电压放大倍数 2. 低频电压放大倍数:定性分析 2. 低频电压放大倍数：定量分析 2. 低频电压放大倍数：低频段频率响应分析 3. 高频电压放大倍数：定性分析 3. 高频电压放大倍数：定量分析 3. 高频电压放大倍数：高频段频率响应分析 4. 电压放大倍数的波特图 定性分析 fbw＝ fH－ fL≈ fH 定量分析 5.5 多级放大电路的频率响应 一、多级放大电路的频率响应的定性分析 一、多级放大电路的频率响应的定性分析 二、截止频率的估算（P241~P243） 讨论一： 讨论一： 讨论一： 讨论二： 矛盾 当提高增益时，带宽将变窄；反之，增益降低，带宽将变宽。 二、频率响应的改善和增益带宽积 若rbeRb、 RsRb、 ，则可以证明图示电路的 说明决定于管子参数 对于大多数放大电路，增益提高，带宽都将变窄。 要想制作宽频带放大电路需用高频管，必要时需采用共基电路。 约为常量 根据 一、多级放大电路的频率特性的定性分析 二、截止频率的估算 例如： 一个两级放大电路每一级（已考虑了它们的相互影响）的幅频特性均如图所示。 6dB 3dB fL fH ≈0.643fH1 fL fL1， fH fH1，频带变窄！ 对于N级放大电路，若各级的下、上限频率分别为fL1～ fLn、 fH1～ fHn，整个电路的下、上限频率分别为fL、 fH，则 多级放大电路的通频带比组成它的每一级的通频带窄！ 由于 求解使增益下降3dB的频率，经修正，可得 1.1为修正系数 1. 信号频率为0～∞时电压放大倍数的表达式？ 2. 若所有的电容容量都相同，则下限频率等于多少？ C2、Ce短路， 开路，求出 C1、Ce短路， 开路，求出 C1、C2短路， 开路，求出 C1、 C2、 Ce短路，求出 很小！ * 一、频率响应研究的问题 三、频率响应的基本概念 二、放大电路的频率参数 四、波特图 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。 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 高通电路: 信号频率越高，输出电压越接近输入电压。 定性分析： 定量分析： fL 低频段放大倍数表达式的特点？下限截止频率的特征？ ffL时放大倍数约为1 定性分析： 定量分析： fH 高频段放大倍数表达式的特点？上限截止频率的特征？ ffH时放大倍数约为1 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。 　波特图由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成。 横轴：采用对数坐标。纵轴：幅频特性采用 　高通电路和低通电路的波特图见P225。 结论：（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间 常数τ。 （2）当信号频率等于fL或fH 时，放大电路的增益下降3dB，而且产生45°相移。 一、晶体管的混合π模型 二、晶体管电流放大倍数