第4章放大电路的频率响应

表示放大倍数的相位与频率的关系，称为相频特性(PhaseFrequncy

—Response)。1.放大器的频率特性一般情况下，放大器中的电抗元件或具有电抗效应的器件，其电抗(主要是容抗)是输入信号频率的函数。因而，放大器的电压放大倍数也是频率的函数。其频率特性(FrequencyResponse)可用下式表示一、放大器的通频带Au(f)表示电压放大倍数的幅值与频率的关系，称为幅频特性(AmplitudeFrequency—Response)。

+VCCRLRbRcC1C2RsUoUs+_+_单级阻容耦合共射极放大电路放大电路的频率特性可以根据考虑电容影响的等效电路来计算。或通过实验的办法来测定。做一个实验。输入信号分别为10mv，10kHz；10mv，10Hz；10mv，700kHz描绘出电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，如图所示。AuAum204060801001000101102103104105106-90°-180°-270°fL50fH1050f(Hz)f(Hz)φfbw

=fH－fL

中频区下限截止频率fL上限截止频率fH通频带fbw（Δf）AuAum204060801001000101102103104105106-90°-180°-270°fL50fH1050f(Hz)f(Hz)φ相频特性上，中频区内，φ=-180o

，表示输出电压与输入反向。f<

fL

相移超前。f>fL

相移滞后。频率失真：不能同等放大不同频率的信号所引起的失真。大容量的耦合电容和旁路电容主要影响放大器的低频特性。，大电容不能视为短路

，小电容更能视为开路NNPbcerb’crbb’reCb’cCb’e集电结发射结，大电容更能视为短路

，小电容不能视为开路单级阻容耦合共射极放大电路的频率特性可以用下式来表示+-=HLumu11ffjffjAA&&(())晶体管的PN结电容和线路寄生

电容主要影响放大器的高频特性。在描绘放大器的幅频特性和相频特性曲线时，通常f轴采用对数坐标。放大倍数的幅值也采用分贝表示(即纵坐标也用对数坐标)。放大倍数换算为分贝的公式为Au(dB)=20lgAu图中在上下限截止频率附近用折线表示实际的特性曲线。Au(dB)Aum20403dB1000101102103104105106-90°-180°-270°fL50fH1050f(Hz)f(Hz)φfHfL对数频率特性2.单级阻容耦合共射放大电路的频率特性+VCCRLRbRcC1C2RsUoUs+_+_单级阻容耦合共射极放大电路设Rb>>rbe可以计算出：⑴

单级阻容耦合共射放大电路的低频特性低频时，耦合电容C1和C2不能视为短路。频率越低，电压放大倍数越小。只考虑C1的单独作用时的低频特性只考虑C1的低频等效电路RLRsC1rbeRc+-+_UiIbUsβIbUo+-⑴

单级阻容耦合共射放大电路的低频特性输入回路时间常数：只考虑C1的低频等效电路RLRsC1rbeRc+-+_UiIbUsβIbUo+-⑴

单级阻容耦合共射放大电路的低频特性幅频特性用分贝表示的幅频特性f>>fL10=f=fL1时，此项等于3f<<fL1⑴

单级阻容耦合共射放大电路的低频特性取f=0.1fL1，Ausl1(dB)20lgAusm20dB20dB/十倍频0.1fL1fL110fL1f(Hz)03dBφ0-90°-135°-180°f(Hz)-45°/十倍频5.7°f>>fL1f=fL1时，此项等于45°⑴

单级阻容耦合共射放大电路的低频特性f<<fL1时，此项等于-90°电容C2的单独作用时的低频特性只考虑C2的低频等效电路RLRsC2rbeRc+-+_UiIbUsβIbUo+-Io代入得电容C2的单独作用时的低频特性只考虑C2的低频等效电路RLRsC2rbeRc+-+_UiIbUsβIbUo+-Io电容C2所在的输出回路的时间常数设则电容C1

、C2的共同作用下的低频特性同时考虑电容C1、C2的影响：若fL1和fL2相差4倍以上，可近似地把较大的一个做为fL

。下限截止频率fL可由下式计算：此时相当高通滤波器！频率较高时，两个PN结电容Cb’c和Cb’e对流过PN结电阻的信号电流的分流作用不能忽略，从而使高频段的电压放大倍数降低。故不能视为开路耦合电容和旁路电容的容抗更小。故仍视为短路⑵

单级阻容耦合共射放大电路的高频特性NNPbcerb’crbb’reCb’cCb’e集电结发射结晶体管内部结构示意图晶体管高频混合π型等效电路，将b’-c间的电容用米勒定理折算到入/出端（参考清华教材）：⑵高频特性crbb’Cb’crb’eCb’e+_Ub’eUbebgmUb’eeUce+_eb'12+晶体管高频混合π型等效电路通常在放大区Cμ小，看成开路rbb’cCπrb’eCb’e+_Ub’eUbebgmUb’eeUce+_eb'12+Cμ简化的高频π型等效电路：rbb’crb’eCi+_Ub’eUbebgmUb’eeUce+_eb'+晶体管高频混合π型等效电路晶体管高频混合π型等效电路在中频区，PN结电容均可看成开路。则电路为crbb’rb’e+_Ub’eUbebgmUb’eeUce+_eb'+Ucebecrbe+_IbUbeIcβIbe+－晶体管高频混合π型等效电路crbb’rb’e+_Ub’eUbebgmUb’eeUce+_eb'+Ucebecrbe+_IbUbeIcβIbe+－单级阻容耦合共射放大电路的高频特性rbb’crb’eCi+_Ub’eb+_eb'+RLRs+_UsUoRcgmUb’e单级阻容耦合共射放大电路的高频特性幅频特性f=fH，此项为3f<<fH单级阻容耦合共射放大电路的高频特性全频段的频率特性φ0-90°-135°-180°f(Hz)-45°/十倍频-225°-270°Ausl1(dB)20lgAusm20dB+20dB/十倍频0.1fHfH10fHf(Hz)03dB0.1fLfL10fL当f>>fH，f=10fHAusl1(dB)20lgAusm20dB-20dB/十倍频0.1fHfH10fHf(Hz)03dB单级阻容耦合共射放大电路的高频特性φ0-180°-225°-270°f(Hz)-45°/十倍频5.7°相当低通滤波器3.多级放大电路的频率特性多级放大电路的电压放大倍数是各级电压放大倍数的乘积，即：用分贝表示的幅频特性为相频特性为多级放大电路的对数幅频特性相当于各级对数幅频特性的代数和。多级放大电路的相频特性也是各级相频特性的代数和。多级放大器的频率特性同样可以用实验的方法求出。如果已知各级的对数频率特性，则只要把各级的频率特性曲线的同一横坐标处的纵坐标值叠加起来，就得到了总的频率特性曲线。φ0-540°-180°f(Hz)-360°Ausl1(dB)20lgAumfHfH110fH1f(Hz)03dB-20dB/十倍频fL1fL-40dB/十倍频fbwfbw16dB0.1fH110fL10.1fL120lgAum1多级放大电路的频率特性与单级放大电路的频率特性相比，有如下特点：⑴两级放大电路的通频带要比单级电路的通频带窄。fL＞fL1，fH＜fH1。

⑵

在