模拟电路课件第3章放大电路的频率响应

1、第三章第三章 放大电路的频率响应放大电路的频率响应3.1频率响应的一般概念频率响应的一般概念3.2三极管的频率参数三极管的频率参数3.3单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应3.4多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应3.1频率响应的一般概念频率响应的一般概念由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。频率响应或频率特性。3.1.1幅频特性和相频特性幅频特性和相频特性电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 即即

2、)()(ffAAuu )(：幅频特性：幅频特性fAu：相相频频特特性性)( f 典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性uAOffLfHBWAum0.707Aum- - 90- -180- -270 f03.1.2下限频率、上限频率和通频带下限频率、上限频率和通频带fLfHBWAum0.707AumuAOffL ：下限频率；：下限频率；fH ：上限频率：上限频率BW ：通频带：通频带BW = fH - - fL3.1.3频率失真频率失真图图 频率失真频率失真( (a) )幅频失真幅频失真( (b) )相频失真相频失真3.1.4波特图波特图放大电路的放

3、大电路的对数频率特性对数频率特性称为波特图。称为波特图。之间的对应关系之间的对应关系与与表表 lg20 13 uuAA- -uAuAlg20 40 20 6 3 0 - - 3- - 20- - 4010010210.7070.10.012一、一、RC 高通电路的波特图高通电路的波特图+_+_CRiUOU图图 RC 高通电路高通电路RCCRRUUAu j111j1iO 令：令：LL2121 RCfffAuLLj11j111- - 2L11 ffAu模：模：)(arctanLff 相角：相角：2L11 ffAu2L1lg20lg20 - - ffAu则有：则有：dB 020lg L uAff时时

4、，当当LLLlg20lg20lg20 ffffAffu - - 时，时，当当dB32lg20lg20 L- - - - uAff时时，当当对数幅频特性：对数幅频特性： 实际幅频特性曲线：实际幅频特性曲线：图图 幅频特性幅频特性当当 f fL( (高频高频) )，当当 f fT 时，时，三极管失去放大作用；三极管失去放大作用； f fT 时，由式时，由式；112T0 ff得：得： ff0T 3.2.3共基截止频率共基截止频率 f 值下降为低频值下降为低频 0 时时 的的 0.707 时的频率。时的频率。 ffj10 f 与与 f 、 fT 之间关系：之间关系：因为因为， 1 ffj10 可得可得

5、 ffffff)1(j11/j11/j100000 比比较较，可可知知与与 ffj10 ff)1(10000说明：说明： ff)1(10000 ，因为：因为：所以：所以：1. f 比比 f 高很多，等于高很多，等于 f 的的 (1 + 0) 倍；倍；2. f fT Rs，Rb rbe；(1 + gmRc)Cb c Cb eCRRgrrRRRfAu 21 cmbeebisiHsm故故cbbbs)(21 CrRcbbbsHsm)(21 CrRfAu说明：说明：HsmfAu 式很不严格，但从中可以看出一个大式很不严格，但从中可以看出一个大概的趋势，即选定放大三极管后，概的趋势，即选定放大三极管后，r

6、bb 和和 Cb c 的值即被的值即被确定，增益带宽积就基本上确定，此时，若将放大倍数确定，增益带宽积就基本上确定，此时，若将放大倍数提高若干倍，则通频带也将几乎变窄同样的倍数。提高若干倍，则通频带也将几乎变窄同样的倍数。如愈得到一个通频带既宽，电压放大倍数又高的如愈得到一个通频带既宽，电压放大倍数又高的放大电路，首要的问题是选用放大电路，首要的问题是选用 rbb 和和 Cb c 均小的高频三均小的高频三极管。极管。3.3.3直接耦合单管共射放大电路直接耦合单管共射放大电路的频率响应的频率响应图图 3.3.13fHfdB/lg20uAOmlg20uA- -27010 fH- -20dB/十倍频

7、十倍频- -1800.1fH- -90fO 3.4多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应3.4.1多级放大电路的幅频特性多级放大电路的幅频特性和相频特性和相频特性多级放大电路的电压放大倍数：多级放大电路的电压放大倍数：unuuuAAAA 21对数幅频特性为：对数幅频特性为： nkukunuuuAAAAA121lg20lg20lg20lg20lg20多级放大电路的总相位移为：多级放大电路的总相位移为： nkkn121 两级放大电路的波特图两级放大电路的波特图图图 3.4.1fHfL幅频特性幅频特性fdB/lg20uAOfL1fH16 dB3 dB3 dBBW1BW一一 级级二二 级级图图 3.4.1相频特性相频特性- -270- -360fL1fH1fO - -540- -180- -450- -90一一 级级二二 级级多级放大电路的通频带，总是比组成它的每一级的多级放大电路的通频带，总是比组成它的每一级的通频带为窄。通频带为窄。3.4.2多级放大电路的上限频率多级放大电路的上限频率和下限频率和下限频率2H22H21HH1111 .11n