西电模电——频率响应.ppt

第7章 放大器的频率响应 7.1 频率响应的基本概念 7.2 单级共射放大器的高频响应 7.3 共集、共基电路的高频响应 7.6 场效应管放大器的高频响应 7.7 放大器的低频响应 7.8 多级放大器的频率响应 7.9 建立时间tr与上限频率fH的关系 7.1 频率响应的基本概念 7.1.1 放大器的截止频率和通频带 7.1.2 线性失真及不失真条件 一、线性（频率）失真 我们知道，待放大的实际信号，如语音信号、电视信号等，都不是单频信号，而是由众多频率不同、相位不同的正弦量按特定比例叠加而成的复杂信号，即占有一定的频谱宽度。 1. 振 幅 频率失真（幅 频失真）：信号各频率分量间的相位关系保持不变，而各分量幅 度大小的比例关系发生改变所产生的失真。 实际上，这一条件既苛刻又无必要。因为实际信号的频带是有限的，即信号带宽 二、线性失真和非线性失真的区别 线性失真和非线性失真同样会使输出信号产生畸变，但两者有许多不同点： 7.1.3 放大器频率响应的表示方法——波特(Bode)图 小信号放大器作为一种线性电路其响应有多种描述方法，如频域的传输函数、时域的阶跃响应参数等。通常放大器采用频域分析，这里着重说明的对数频率特性曲线表示法—波特图。 相位波特图的画法 一般规律： 二.低频响应模型及其波特图 用jω代替s可得正弦传输函数 一般规律 当信号通道串接有一电容时，电路具有高通特性，其传输函数将产生一个极点和一个原点处的零点，即 [举例] 已知放大器的频率特性表示式为 2. 特征频率fT 3. 共基极短路电流放大系数α(jω)及其截止频率fα 5–2 单级共射放大器的高频响应 一、晶体管的高频等效电路 第二章我们推导出的晶体管小信号混合π型等效电路如图所示 2. 特征频率fT 3. 共基极短路电流放大系数α(jω)及其截止频率fα 5–2–2 共射放大器的高频响应分析 一、共射放大器的高频小信号等效电路 其幅频和相频特性分别为 放大器的输入和输出阻抗 此时确定放大器的上限频率可分为两种情况： 1.两极点频率相差不大(在4倍以内)。根据截止频率定义 放大器上限频率 ωH ≈ωHi 2. 两极点频率相差很大，即其中一个极点频率高出另一个4倍以上。则频率低的极点频率称为主极点频率，而放大器的上限频率将由主极点频率决定。如ωHo ωHi ，那么ωHi即为主极点。此时的波特图如下 五. 提高共e放大器上限频率的讨论 5–3 共集放大器的高频响应 共集放大器如图所示。下面分别说明晶体管结电容和负载电容对放大器高频响应的影响。其高频等效电路如图示。 3. 由负载电容CL决定的上限频率 由于共集电路本身的上限频率非常高，当负载电容CM较大时，由该电容直接决定的上限频率为 通过以上分析可以得出如下结论： 共集放大器电压放大倍数虽然小于1，但频率特性要比共射电路好得多，且带容性负载能力强。 5–4 共基电路的高频响应 共基放大器如图所示。下面分别考察晶体管结电容和负载电容对放大器高频响应的影响。将基区体电阻rbb′拉出后的高频等效通路如图示。 2. C b′c及CL的影响 如图所示，Cb′c直接并接在输出端与地之间，也不存在密勒倍增效应，则输出端总电容为Cb′c +CL，而与其相并的总电阻R′o=RC||RL。因此，输出回路决定的上限频率为 通过以上对三种基本放大器的高频分析，可以得出如下结论： 1. 共射放大器本身的高频特性最差，且带容性负载的能力也差，但功率增益最大； 2.共集放大器本身的高频特性好，且带容性负载的能力强，但电压增益小于1； 3. 共基放大器本身的高频特性好，但带容性负载的能力差，且电流增益小于1。 1). 共集-共射-共集组合电路 5–5 场效应管放大器的高频响应 场效应管的高频小信号等效电路 无论是MOS管或结型