ch放大电路的频率响应概述高频等效模型PPT课件

1、5.1.3 波特图在研究频率响应时,输入信号频率范围从几赫到几百兆赫，而放大倍数从几倍到上百万倍，为开阔视野,画频率特性曲线时,频率坐标采用对数刻对数刻度度(只是刻度取对数，但坐标还是频只是刻度取对数，但坐标还是频率率)，幅值坐标采用20lg|Au|(单位分贝)，相角坐标不变。折线化(实线)：对幅频特性，以fL为拐点，分别以20lg|Au|=0dB以及斜率为20dB/十倍频的直线近似。对相频特性，以10fL 和fL为两个拐点，当f 10fL时用=0o的直线近似，当ffL时用=+90o的直线近似，在fL f10fH时用=-90o的直线近似，在fH f10fH时随f线性下降(f=fH时，是-45o

2、) 。低通电路虚线（非折线化）第2页/共10页总结(1) 电路的上下限截止频率决定于电容所在回路的时间常数，即决定了fL和fH。(2) 当信号频率等于下限频率fL或上限频率fH时，放大电路的增益下降3 dB，且产生+450或-450相移。(3) 近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。第3页/共10页b/、c/、e/是假想点，rbb/为基区体电阻。5.2 晶体管的高频等效晶体管的高频等效模型模型rc和re分别为集电区体电阻和发射区体电阻，数值较小可忽略不计。C为集电结电容， C为发射结电容，因此 是频率的函数。rb/c/为集电结电阻，rb /e /为发射结电阻。晶体管混合晶

3、体管混合 模模 型型(源于物理结构源于物理结构)根据半导体物理，Ic与发射结电压Ub/e成线性关系，与信号频率无关。引入跨导gm(常数)，使得Ic= gmUb/e，表明Ub/e对Ic 的控制。第4页/共10页单向化：依靠等效电容变换(稍后说明)，设C折合到b/-e 间电容为C/, 折合到c -e 间电容为C/。最终简化：C/(b/-e 间总电容)=C+ C/；C/容抗远大于c-e间所接负载电阻，视为开路。简化：rce远大于c-e间所接负载电阻，而rb/c也远大于C的容抗，可将rce和rb/c开路。第5页/共10页密勒定理：一个线性电路，0为零电位，而节点1和节点2之间有阻抗Z相接。设节点电位U

4、1和U2的比值为K，即U2/U1=K。把Z从节点1和节点2之间移去，在节点1与0之间接一个阻抗Z1，在节点2与0之间接另一个阻抗Z2。如果Z1=Z/1-K，Z2=Z/(1-1/K)，则变换前后两电路就各节点的KCL方程(基尔霍夫第一定律：任一瞬时流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和)来说完全等效。用两个电容来等效C，分别接b 、e 和c、e两端两个电容分别为：CKKCCKC 11 ;)(其中考虑近似计算(中频情况)， Ub/e与Ube同相，所以Uce与Ub/e相位也相反，即：第6页/共10页混合 模型的主要参数将混合 模型和微变等效模型在同等情况下( (即均没有电容起作用，且电阻

5、参数完全相同) )相比较：C可从手册中查得Cobob( (是晶体管为共基接法且发射极开路时c-b 间的结电容) ) ， Cobob与C近似相等。C数据可从手册中给定的特征频率fT T和放大电路的Q点求解，在后面分析中可以看到C的求解过程。 回顾：由于晶体管中由于晶体管中PNPN结结电容的存在，晶体管的交流放大系数结结电容的存在，晶体管的交流放大系数 (是是所加信号频率的函数所加信号频率的函数) )会下降，使得会下降，使得 的数值下降到的数值下降到1 1的信号频率称为的信号频率称为特征频率特征频率fT。当工作频率。当工作频率f ff fT T时，三极管便失去了放大能力。时，三极管便失去了放大能力。0 为低频段晶体管的电流放大系数第7页/共10页5.2.2 晶体管电流放大倍数的频率响应 所以在高频段，信号频率变化时，电流放大系数不是常量，而是频率的函数。 从混合等效模型可看出(结合低通电路)，管子工作在高频段时，若基极注入的电流Ib的幅值不变，则随着信号频率升高，b/-e间电压Ub/e的幅值将减小且相移将增大(rb/e与C/是并联关系)，从而使IC的幅值随Ub/e线性下降，并产生与Ub/e相同的相移。第8页/共10页求共射接法交流电流放大系数ffj10CUIIcebc根据电流放大系数的定义：表明是保持c-e间电