注册电气专业基础第22讲第十一章放大电路基础(二)(2010年新版)

1、2）共基极放大电路直流通路与射极偏置电路相同 VCCRCRb1+uoRb2RSRL+RuS-共基放大电路动态指标电压增益：AVuo(RL / RC )ib(RL / RC )uiib rberbe 输入电阻： RiuRe /( RS / Rb ) rbei1 输出电阻： RoRC三种组态的比较(RC / RL )(1)(Re / RL )电压增益：rbe (1)( Re / RL )rbe输入电阻：Rb / rbeRb / rbe(1) Re 输出电阻：RCRe / (RS / Rb ) rbe1放大电路的频率特性和主要性能指标(RC / RL )rbe(RS / Rb )rbeRe /1RC

2、由于放大电路中存在电抗元件（如管子的极间电容，电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等），使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。耦合电容和旁路电容影响放大器的低频特性；晶体管的结电容和分布电容影响放大器的高频特性。CU iRU o低频 段耦 合电容 的影响RU iCU o高频 段极 间电容 的影响（ 2）描述频率响应的方法1）频率法：稳态法对低频段 ,由于耦合电容的容抗变大,高频时1/ cR, 可视为短路 ,低频段时1/ CR 不成立。定义 :当放大倍数下降到中频区放大倍数的0.707 倍时 ,即Au1(1/2Aum )时的频率称为下限频率f l 。对高频段 ,由于三

3、极管极间电容或分布电容的容抗较小,低频段视为开路,高频段处 1/ C较小 , 此时考虑极间电容影响的等效电路如图 (b) 所示。 当频率上升时 , 容抗减小 , 使加至放大电路的输入信号减小 , 输出电压减小 , 从而使放大倍数下降。定义 :当放大倍数下降到中频区放大倍数的0.707 倍 ,即Auh1/2 Aum时的频率称为上限频率fh 。共发射极放大电路的电压放大倍数将是一个复数 ,即AuAu其中幅度Au 和相角 都是频率的函数 ,分别称为放大电路的幅频特性 和相频特性 。可用 (a) 和表示。我们称上、 下限频率之差为通频带 fbw, 即 fbw=fh-fl通频带的宽度 ,表征放大电路对不

4、同频率的输入信号的响应能力,它是放大电路的重要技术指标之一 。AuAum0.707 Aum通频带Oflfhf幅频特性0f90135180225270相频特性2）时域法以时间作为参量来描述放大电路的频率特性上升时间t r 和平顶降落率是表征瞬态响应的参数3）线性失真线性失真又称为频率失真。当输入非正弦波信号时，其中包含有各种不同频率的谐波分量。一、相频失真由于放大电路对不同频率谐波分量的相移不同，而导致被放大后的输出信号的失真，称为相频失真，如图(a) 所示。二、幅频失真由于放大电路对不同频率的谐波分量的放大倍数不同，而导致输出信号的失真，称为幅频失真，如图 (b) 所示。ui基波ui二次谐基波

5、波二次谐波OtOtuo基波uo基波二次谐波二次谐波OtOt(a) 相频失 真(b) 幅频失 真（ 4）频率响应的分析计算方法1）晶体管高频等效电路：混合型等效电路2）频率响应的分析方法具体分析时 ,通常分成三个频段考虑:频段 :全部电容均不考虑 ,耦合电容视为短路,极间电容视为开路。低频段 :耦合电容的容抗不能忽略,而极间电容视为开路。高频段 :耦合电容视为短路,而极间电容的容抗不能忽略。这样求得三个频段的频率响应,然后再进行综合。这样做的优点是,可使分析过程简单明了,且有助于从物理概念上来理解各个参数对频率特性的影响。3）上下截止频率计算方法可以看出一个规律，求某个电容所决定的截止频率，只需

6、求出该电容所在回路的时间常数，然后由下式求出其截止频率即可f12当电路中有多个电容元件，或电路为多级放大电路时，上、下限频率的计算fl1.1f l 12fl 22.f ln21111fh1.1f h22.fh21f hn2式中：fl 1、fl 2 f ln为各级放大电路通频带的下限频率。fh1、fh 2 f hn为各级放大电路通频带的上限频率。fl为多级放大电路总通频带的下限频率。f h为多级放大电路总通频带的上限频率。例题：1. 已知： Rb=560K ， Rc =5.1 K， R1=R=560K， RL=1M， VCC1=VCC2=12V， =50I BVCC 112V21.4(A)I C

7、I B 1.07(mA)+VCC1Rb560KRC(VCC 1VCC 2RbVCEVCIC)(R1 / RL / RC)+RCR1+R1RLuoVCEVCC1RCIC6.54(V )ui-CC2-V-rbe200(1) 26mV200261000 1.41(K)I E mA21.4RiRb/ rberbe 1.41(K )RoRC / R1 / rceRC 5.19(K)+-VCC2VCC1(R1 / RL / RC )RC-+Av181R1RCLrberbeR。VCI C2.例 .已知： =100， V =V =0.7 V12BE1BE2+12VVB 1302.98(V )91K 12K 1

8、80K911230+vi+30K 5.1K3.6K 3.6K vo-I C 12.980.7I E10.45(mA)5.1VCE112 (125.1) 0.45 4.37(V )I B 2120.721(A)1803.6101I C 2I E 2101212.12(mA)VCE 2123.62.12 4.36(V )rbe120010126mV6.04( K)rbe220010126mV1.44( K)0.45mA2.12Ri91/ 30 / 6.044.76(K )Ri 2180/(1.441013.6)121( K)Ro3.6 /(1.4412 / 180122()Ro112(K)101)

9、vo1100(12 / 3.6) vi46vivo1121vo1 0.91vo1vo460.91vi42vi6.0412112Av42某放大电路在低频段的输入电路如图，画出它的对数幅频特性和相频特性解：(1) 电路的波特图，首先要求出它的的表达式可见，这是一个RC高通电路所以，电路的写出幅频特性和相频特性的表达式，对数幅频特性表达式为画对数幅频特性和相频特性横坐标：为f ( 按对数刻度 ) 。在适当位置标出f L=8Hz及 0.1f L=0.8Hz，10f L=80Hz。十倍频程的长度要适当。纵坐标：幅频特性为，相频特性为度( ) 。对数幅频特性的画法：因为率为 +20dB/ded，在横坐标轴

10、下方 -6dB 处画一水平线。该正弦在的直线，这样，就画出了电路的对数幅频特性。 图(a)f=fL=8Hz处向下转折成斜斜率为 +20dB/ded 的直线的画法：该直线的一点在f=8Hz 。处 ( 图 a上的点A)。由于它的斜率为+20dB/dec ，因此可在f=0.8Hz(0.1fL) 和( 与 -6dB相差20dB)处再取点B。连接A 和B，即可画出该直线。相频特性的画法：在 f/dec得直线，所以在 f=8Hz 处取C (图的点D，在f=80Hz处取的点E，连接C、D、 E 三点的直线其斜率为-45?dec。过点E，相频特性就是f 轴 () 。4.一射极输出的电路如图a 所示。已知，晶体

11、管的 =50，。求下限截止频率f L。(a)(b)解：画处电路的低频微变等效电路。如图b 所示单独考虑C1 所在的RC电路单独考虑C2 所在的 RC回路f L1(0.24Hz) 与 f L2(1.56Hz) 相差较大 (f L2=6.5f L1) ，所以应取较大者作为f L，即 f L=1.56Hz。出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善

12、者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能 ”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之