第5章-放大电路的频率响应总结课件

第一节频率响应概述第二节晶体管的高频等效模型第三节场效应管的高频等效模型第四节单管放大电路的频率响应第五节多级放大电路的频率响应第六节频率响应与阶跃响应重点掌握：频率响应的基本概念，求解单管放大电路的上限频率、下限频率和波特图的方法。多级放大电路的频率参数与各级放大电路的频率参数的关系。第五章放大电路的频率响应15.1.1.研究放大电路频率响应的必要性

在放大电路中，当输入信号频率过高或过低时，其放大倍数的值会减小，并产生相移（超前或滞后）。说明放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称之为频率响应或频率特性。

产生这种现象的原因：放大电路中存在电抗元件（电容、电感等）及晶体管存在极间电容。5.1频率响应概述2幅频特性相频特性fL

：下限截止频率fH

：上限截止频率fbw

：通频带（-3dB带宽）频率响应特性的表达-2700|Au|fOf00φAu0.707AufHfLfbw9001800--典型放大电路的频率响应345.1.2.频率响应的基本概念

（1）高通电路τ称为时间常数fL称为下限频率fAufL10.707fφ9004505（2）低通电路fH

称之为上限频率fAufH10.707fφ-450-9006放大电路中的频率参数

在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。高通电路低通电路

在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。下限频率上限频率结电容75.1.3波特图（BodePlot）波特图：采用对数坐标横轴：对数刻度：lgf

对数幅频特性曲线纵轴：20lg（Au）（dB）

对数相频特性曲线纵轴：不变102030405060Of10102103104105106lgf优势：开阔了视野

放大倍数的乘除运算变成了加减运算8高通电路的幅频特性曲线和相频特性曲线9低通电路的幅频特性曲线和相频特性曲线105.2.1.晶体管的高频混合模型rbb’---基区体电阻rc-----集电区体电阻,很小,可忽略re-----发射区体电阻,很小,可忽略rb’e’---发射结电阻,rb’e’≈rb’erb’c’---集电结电阻,rb’c’≈rb’cCb’e’---发射结电容CπCb’c’---集电结电容Cμ右图为晶体管结构示意图：图中考虑了发射结和集电结电容的影响。5.2晶体管的高频等效模型11一、完整的混合模型。称为跨导使得引入常数mebmcmebcbcebcbgUgIgUIβIICC'',¢¢=&&，所以成线性变化关系，且与信号频率无关。与发射结电压是频率的函数。而根据半导体物理的分析，角均与频率有关，即的大小、相和的存在，和在高频模型中，因为12二、简化的混合模型混合模型单向化简化的混合模型13三、混合模型的主要参数145.2.2.晶体管电流放大系数的频率响应（低通特性）共射截止频率15幅频特性相频特性共基截止频率特征频率165.4.1单管共射放大电路的频率响应中频段:极间电容容抗大视为开路,耦合电容(或旁路电容)容抗小视为短路低频段:主要考虑耦合电容(或旁路电容)的影响,极间电容仍视为开路高频段:主要考虑极间电容的影响,耦合电容(或旁路电容)仍视为短路5.4单管放大电路的频率响应17（1）中频特性18（2）低频特性19写出幅频特性(对数形式)和相频特性20（3）高频特性图(b)是一个低通电路21高频电压放大倍数22写出幅频特性(对数形式)和相频特性23（4）波特图若同时考虑耦合电容及结电容的影响24低频与高频时的幅频特性(对数形式)和相频特性分别为由上面两式可画出放大电路的波特图。图中相频特性可写为255.5多级放大电路的频率响应5.5.1多级放大电路频率特性的定性分析多级放大电路的电压放大倍数：对数幅频特性为：在多级放大电路中含有多个放大管，因而在高频等效电路中有多个低通电路。在阻容耦合放大电路中，如有多个耦合电容或旁路电容，则在低频等效电路中就含有多个高通电路。26多级放大电路的总相位移为：两级放大电路的波特图fHfL幅频特性fOfL1fH16dB3dB3dBfBW1fBW2一级二级-20dB/十倍频-40dB/十倍频27图5.5.1相频特性-270º-360ºfL1fH1fO-540º-180º-450º-90º一级二级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。28当各级放大电路的下限频率相同或很接近时，多级放大电路的按下式计算：当其中一级放大电路的下限频率远大于其它各级的下限频率时，则多级放大电路的下限频率近似等于该级放大电路的下限频率。当各级放大电路的上限频率相同或很接近时，多级放大电路的上限频率按下式计算：当其中一级放大电路的上限频率远小于其它各级的上限频率时，则多级放大电路的上限频率近似等于该级放大电路的上限频率。29讨论1.该放大电路为几级放大电路?2.耦合方式?3.在f＝104Hz时，增益下降多少？附加相移φ’＝？4.在f＝105Hz时，附加相移φ’≈？5.画出相频特性曲线；6.fH＝？已知某放大电路的幅频特性如图所示，讨论下列问题：30例5.5.1已知某电路的各级均为共射放大电路，其对数幅频特性如图所示。求下限频率、上限频率和电压放大倍数。（2）高频段只有一个拐点，斜率为-60dB/十倍频程，电路中应有三个电容，为三级放大电路。解：（1）低频段只有一个拐点，说明影响低频特性的只有一个电容，故电路的下限频率为10Hz。fH≈0.52fH1=(0.52×2×105)Hz=106KHz（3）电压放大倍数31例1：某放大电路的对数频率特性如图所示，并已知中频段的相移m=180o。（1）写出频率特性表达式；（2）画出其相频特性，并写出相频特性的表达式。3233例2：某单管共射放大电路中频段的相移m=180o,电压放大倍数为解：34经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouK