放大电路的频率响应

放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放大倍数与频率的关系下面先分析无源RC网络的频率响应1.RC低通网络RC低通电路（1）频率响应表达式：一.无源RC电路的频率响应最大误差-3dB幅频响应0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线相频响应（2）RC低通电路的波特图

RC低通电路的频率特性曲线可见：当频率较低时，│AV│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高，│AV│下降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压的，最大滞后90o。在此频率响应中，上限截止频率fH是一个重要的频率点。

2.RC高通网络式中 下限截止频率、模和相角分别为（1）频率响应表达式：RC高通电路的频率特性曲线（2）RC高通网络的波特图可见：当频率较高时，│AV│

≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的降低，│AV│下降，相位差增大，且输出电压是超前于输入电压的，最大超前90o。在此频率响应中，下限截止频率fL是一个重要的频率点。

二.BJT的混合π型模型混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理模型而建立的。---发射结电容，---集电结电阻---集电结电容

rbb'---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点。三极管的物理模型1.BJT的混合π型模型---发射结电阻

re（1）物理模型

根据这一物理模型可以画出混合π型高频小信号模型。高频混合π型小信号模型电路

这一模型中用代替，这是因为β本身就与频率有关，而gm与频率无关。（2）用代替rb’c很大，可以忽略。rce很大，也可以忽略。（3）简化的混合π模型低频时，混合

模型与H参数模型等效所以又rbe=rb+(1+

)re2.混合π参数的估算又因为所以从手册中查出3.BJT的频率参数fβ、

fT

由β定义：

的等效电路

由可求出共射接法交流电流放大系数。

做出β的幅频特性和相频特性曲线。

三极管β的幅频特性和相频特性曲线当β=1时对应的频率称为特征频率fT，且有fT≈β0f

当20lgβ下降3dB时,频率f

称为共发射极接法的截止频率图3–8共e极放大电路及其混合π型等效电路三.阻容耦合共射放大电路的频率响应

具体分析时,通常分成三个频段考虑:(1)中频段:全部电容均不考虑,耦合电容视为短路,极间电容视为开路。

(2)低频段:耦合电容的容抗不能忽略,而极间电容视为开路。

(3)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。

对于如图所示的共射放大电路，分低、中、高三个频段加以研究。

共射放大电路1.中频段所有的电容均可忽略。可用前面讲的h参数等效电路分析。中频电压放大倍数：

fT≈β0

f

可由下式推出

当f=fT时,有因fT>>f,所以,fT≈β0

f

2.低频段

在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电容C1、C2不能忽略。方便分析，现在只考虑C1，将C2归入第二级。画出低频等效电路如图所示。

低频等效电路可推出低频电压放大倍数：该电路有一个RC电路高通环节。有下限截止频率：共射放大电路低频段的波特图幅频响应：

相频响应：

在高频段，耦合电容C1、C2可以可视为短路，三极管的极间电容不能忽略。这时要用混合π等效电路，画出高频等效电路如图所示。3.高频段用“密勒定理”将集电结电容单向化。高频等效电路用“密勒定理”将集电结电容单向化：其中：2.简化的混合π型模型图3–7Cμ的等效过程令此式表明,从b′、e两端看进去,跨接在b′、c之间的电容Cμ的作用,和一个并联在b′、e两端,其电容值为的电容等效。这就是密勒定理。如图3-7(c)所示。

忽略CN，并将两个电容合并成一个电容，得简化的高频等效电路。其中：该电路有一个RC电路低通环节。有上限截止频率：可推出高频电压放大倍数：其中：共射放大电路高频段的波特图幅频响应：

相频响应：

4.完整的共射放大电路的频率响应（1）通频带：（2）带宽-增益积：│fbw×Aum│BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数5.频率失真——由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同而产生的失真。频率失真动画演示两个频率响应指标：例题

解：模型参数为

设共射放大电路在室温下运行，其参数为：试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为本章小结1．基本放大电路的组成。BJT加上合适的偏置电路（偏置电路保证BJT工作在放大区）。2．交流与直流。正常工作时，放大电路处于交直流共存的状态。为了分析方便，常将两者分开讨论。直流通路：交流电压源短路，电容开路。交流通路：直流电压源短路，电容短路。3．三种分析方法。（1）估算法（直流模型等效电路法）——估算Q。（2）图解法——分析Q（Q的位置是否合适）；分析动态（最大不失真输出电压）。（3）h参数交流模型法——分析动态（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等）。

4．三种组态。（1）共射——AU较大，Ri、Ro适中，常用作电压放大。（2）共集——AU≈1，Ri大、Ro小，适用于信号跟随、信号隔离等。（3）共基——AU较大，Ri小，频带宽，适用于放大高频信号。

由FET构成的放大电路也有三种组态，可与BJT三种组态一一对应。

5．多级放大器。两种耦合方式：阻容耦合与直接耦。电压放大倍数：AU=AU1