北京航空航天大学《模拟电子技术基础》课件-第五章 放大电路的频率响应

1、TRCRBVCCuoRLui5.1.1 频率响应概述第五章 放大电路的频率响应耦合电容极间电容只讲CE信号低频时,不能忽略耦合电容,分压信号高频时,不能忽略极间电容,分流幅频特性: 放大电路放大倍数的幅值随频率变化的关系相频特性: 放大电路放大倍数的相位随频率变化的关系USUiUoRS+_.RL放大电路2. 当时,4. 当时,高通电路下限截止频率高通电路1. 当时,3. 当时,相频图幅频图低通电路极间电容低通电路上限截止频率5.1.3 波特图高通电路：2. 当时,相频特性：，：幅频特性：，：20dB十倍频1. 当时,3. 当时,多级放大：用波特图的主要优点：各级放大电路相频图的叠加各级放大电路

2、幅频图的叠加幅频特性拐点 fL，折线斜率20dB/十倍频相频特性拐点0.1 fL和10 fL，折线斜率-45度/十倍频近似波特图高通电路：2：求出电路的时间常数ReqC, Req为C两端的等效电阻3：做出频响的近似波特图步骤1：判断电路是高通电路，还是低通电路+-+CR+-+CR高通电路低通电路5.2.1 晶体管的高频等效模型(交流)晶体管结构示意图及完整的混合模型（交流）几十几百pf（Je扩散电容）210pf（Jc势垒电容）晶体管混合模型的简化密勒等效密勒效应: 小电容 -大电容晶体管简化高频模型取中频时的值（很小可忽略）较大TRCRBVCCC2uoRLuiC1先只考虑高频时极间电容的作用R

3、BUoIbUiRCRLce取中频时的值RBUoIbUiRCRLce非FETRBUoIbUiRCRLce简化H参数交流模型(低中频段)和简化高频模型(全频段)1. 电阻参数完全相同2. 两模型在低中频时等效低中频时的电流放大系数e0ibibicucebceibicucebc晶体管高频跨导与Q点有关图5.2.3 的分析5.2.2 的频率响应(求全频段的 )IbceIc定义eibicucebc低通CE截止频率(上限)0的截止频率CE截止频率特征频率使的频率晶体管参数的截止频率CB截止频率的截止频率CE截止频率已知令令1. CB高频特性好于CE, CB可做宽频带放大电路3. 已知（求）和，算出，按下式

4、求出：2. 随着频率的升高，当 时, 晶体管的放大能力（）开始下降；当频率升高到其特征频率（），晶体管已不能放大阻容耦合放大电路的频率特性1. 单级放大电路的频率特性TRCRBVCCC2uoRLuiC1CeRE C1,C2,Ce 视为短路, 极间电容可视为开路。 (1) 中频段中频段的微变等效电路ERBUoIbUiRCRL C1,C2,Ce 不可视为短路, 极间电容可视为开路。 (2) 低频段低频段的微变等效电路C2ERBUoIbUiRCRL这里先只考虑C2的作用C2EUoRCRLC2EUoRCRL+-高通电路1C2ERBUoUiRCRL+-高通电路(3) 高频段C1,C2,Ce可视为短路,极

5、间电容的分流作用不可忽视高频段的微变等效电路注意：要先计算RBUoIbUiRCRLce取中频时的值IbRBUieeR低通电路1UoRCRLceRUoRCRLceR低通电路(4) 全频段步骤1：先求：再求：代入上式关键是求2两端的等效电阻，两端的等效电阻+20dB/十倍频-20dB/十倍频0附加相移附加相移为附加相移为fL2fL2fHfHff090 180 270单级CE放大电路(一个C2）的频率特性0中频段 高频段 低频段通频带-3dB带宽现在来分别考虑C1, Ce的作用TRCRBVCCC2uoRLuiC1CeRE考虑C1的作用ERBUoIbUiRCRLC1高通电路考虑Ce的作用eRBUoIb

6、UiRCRLRECe高通或低通电路？eRBIbUiRRLRCee1IeeCe低通电路 当C2=C1=Ce时.画近似波特图1.单级CE放大，只有一个，但可能有几个+20dB/十倍频-20dB/十倍频+40dB/十倍频+60dB/十倍频求附加相移3.一个 最终在高频段产生 -20dB/十倍频4.三个 最终在低频段产生 +60dB/十倍频.如最终在高频段产生 -20ndB/十倍频,则表明是n级放大6.附加相移为附加相移为附加相移为附加相移为单管CE增益带宽积(P239 式5.4.15)0fL1fH10fL2fH20fL1fLfH1fH两级阻容耦合放大电路的中频段总电压放大倍数幅值: 在下限频率 fL

7、1 = fL2 处：总电压放大倍数下降为所以fL fL1 ,fH fH 1同理故通频带变窄了通频带2通频带1通频带变窄多级放大电路的频率特性fff单管CE增益带宽积的物理概念可推广到多管多级放大电路对一个n级放大电路，设组成它的各级放大电路的下限频率为，上限频率为，通频带为；设该n级放大电路的下限频率为，上限频率为，通频带为，则：设该三级放大电路的下限频率为，若组成它的各级放大电路的下限频率为，则：以三级放大电路为例：设该三级放大电路的上限频率为，设组成它的各级放大电路的上限频率为，则：设该三级放大电路的下限频率为，设组成它的各级放大电路的下限频率为，若则：以三级放大电路为例：设该三级放大电路的上限频率为，设组成它的各级放大电路的上限频率为，若则：对由多个耦合电容（）和旁路电容（ ）组成的单级放大电路，先求出，再按式(5.5.5)求这单级放大电路的所以因一般全频带放大倍数表达式作业:5.4-