第三章4 放大电路的频率响应

3.12

放大电路的频率响应3.12.1

频率响应的基本概念3.12.3

放大器的低频响应3.12.2

单级共射放大器的高频响应3.12.4

多级放大电路的频率响应13-12-1频率响应的基本概念

实际信号为正弦信号的叠加：以前讨论电路的输入为正弦信号：即：3.12

放大电路的频率响应2一、频率失真（线性失真）对不同频率的信号增益不同，产生的失真。基波二次谐波输入信号输出信号基波二次谐波幅度失真：3-12-1频率响应的基本概念放大倍数不同3一、频率失真（线性失真）对不同频率的信号产生相移不同，引起的失真。基波二次谐波输入信号输出信号基波二次谐波相位失真：3-12-1频率响应的基本概念相移不同4二、线性失真和非线性失真线性失真线性元件非线性失真非线性元件电阻、电容、电感半导体器件起因不同不产生新频率分量

产生新频率分量结果3-12-1频率响应的基本概念5幅度特性相位特性传递函数频域三、不失真条件3-12-1频率响应的基本概念6四、

频率响应的特性及带宽定A.频率响应电压增益可表示为在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。或写为其中73dB频率点（半功率点）3dB频率点（半功率点）

根据放大器所放大的信号不同，最大容许值有所不同。 对于为人们感官所直接感受的信号，如人耳感受音响，人眼感受光亮等．当声或光的功率的变化不超过一倍时．不会给人造成以感觉上明显的变化。因此，人们确定一个半功率点作为放大倍数下降的最大容许值。 对于某些专用放大器，例如微波接力通信设备中的中频放大器，在信号占据的频率内，即70MHz±6MHz的频率范围内，放大倍数的幅模变化只容许几个百分点。对相频特性的要求，容许的时延差不得超过±1ns。四、

频率响应的特性及带宽定8C.带宽

其中普通音响系统放大电路的幅频响应高频区中频区低频区3dB频率点（半功率点）3dB频率点（半功率点）四、

频率响应的特性及带宽定

当信号频率降低或升高使得增益A()

下降到中频增益A0

的0.707倍时对应的频率,分别称为增益的低端截止频率fL和高端截止频率fH3dB带宽、半功率频带9D、增益带宽积GB

定义：

GB=|AuI

·BW|在一定的条件下

GB=常数

增益的提高是以牺牲带宽为代价或者说

带宽的扩展是以牺牲增益为代价

四、

频率响应的特性及带宽定10E.频率响应的描述方法波特图四、

频率响应的特性及带宽定11频率响应描述量描述方法波特图研究意义幅度失真相位失真E.频率响应的描述方法12高频区中频区低频区E.频率响应的描述方法大电容小电容纯电阻13因

值随频率升高而降低，高频下不能采用H

参数等效电路。B

EBCrbb

rb

erb

cCb

cCb

eCb

e

：不恒定，与工作状态有关Cb

c

：几pF，限制着放大器频带的展宽3-12-2单级共射放大器的高频响应一、晶体管的频率参数和高频等效电路1、高频等效电路混合π型等效电路re和rc较小而被忽略。14一、晶体管的频率参数和高频等效电路1、高频等效电路混合π型等效电路a）、re和rc较小而被忽略。b)、gm为跨导，它不随信号

频率的变化而变。B

EBCrbb

rb

erb

cCb

cCb

e15晶体管简化的高频等效电路162、电流放大倍数的频率响应从IEQ估算从手册查得17电流放大倍数的频率特性曲线18

=0.707

0共发射极截止频率—f

f

f

o0.707

o1fTO3、晶体管的频率参数19共基极截止频率—f

20特征频率—

fT214、晶体管单级放大电路的高频特性+UCCRCC1C2VoRL++RB1RB2RSVS•1)中频特性C1、C2

可视为短路极间电容可视为开路22EBB

Crbb

rb

eCb

eCb

cR

LRS•US•••rbb

EBB

Crb

eCb

eR

LCMRSUS••••密勒等效单级放大器的高频特性(C1，C2

视为短路)23密勒定理24由密勒定理得25EBB

Crbb

rb

eCb

eCb

cR

LRS•US•••rbb

EBB

Crb

eCb

eR

LCMRSUS••••密勒等效(C1，C2

视为短路)在输出回路略去Cb

cR

L

=RC//RL

H=1/RCfH

=1/2

RCCM=(1+gmR

L

)Cb

c单级放大器的高频特性26••••••Rt

=(RS+r

bb

)//rb

eCt=Cb

e+CM=Cb

e+(1+gmR

L

)Cb

c结论：频率升高，Au

减小输出相位滞后rbb

EBB

Crb

eCb

eR

LCMRSUS••••式中：27BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数(常数)增益带宽积G

BW=283-12-3单级放大器的低频特性+UCCRCC1C2TRL++RB1RB2RSUS•1.中频特性C1、C2

可视为短路极间电容可视为开路293-12-3单级放大器的低频特性+UCCRCC1C2VRL++RB1RB2RSUS•2.低频特性：极间电容视为开路耦合电容C1、C2与电路中电阻串联容抗不能忽略30•••••••••R

B>>rbe••31存在电容CE时+UCCRCC1C2TRL++RB1RB2RSUS•32•••••结论:频率降低,Aus

随之减小,输出比输入电压相位超前。333-112-4场效应管放大器的高频响应1.场效应管的小信号等效模型343-112-4场效应管放大器的高频响应2.共源极放大电路的高频响应353-112-4场效应管放大器的高频响应36完整的单管共射放大电路的频率特性将前面画出的单管共射放大电路频率特性的中频段、低频段和高频段画在同一张图上就得到了如图所示的完整的频率特性（波特）图。

共射电路完整波特图实际上，同时也可得出单管共射电路完整的电压放大倍数表达式，即:37共射放大电路的频率特性f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-135°-90°（1）通频带：（2）带宽-增益积：│fbw×AuO│三极管一旦确定，带宽增益积基本为常数383-12-5多极放大电路的频率响应1.多级放大电路的增益•

前级的开路电压是下级的信号源电压•

前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗•

下级的输入阻抗是前级的负载393-12-4

多级放大器的频率响应如果放大器由多级级联而成，那么，总增益40完整的单管共射放大电路的频率特性411、多级放大器的上限频率fH

设单级放大器的增益表达式为42式中，|AUI|=|AUI1||AUI2|…|AUIn|