第5章放大电路的频率响应

第五章放大电路的频率响应模拟电子技术基础第五章放大电路的频率响应§5.1频率响应概述§5.2晶体管的高频等效模型§5.3场效应管的高频等效模型§5.4单管放大电路的频率响应§5.5多级放大电路的频率响应§5.6集成运放的频率响应和频率补偿§5.7频率响应与阶跃响应§5.1频率响应概述5.1.1研究放大电路频率响应的必要性1.放大电路的放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称为频率响应或频率特性。2.放大电路应具有适合信号频率范围的通频带。3.获得放大电路上限频率、下限频率及通频带的计算方法。5.1.2频率响应的基本概念1.耦合电容的存在，对信号构成了高通电路。对低频段,由于耦合电容的容抗变大,高频时1/ω

C<<R,可视为短路,低频段时1/ωC<<R不成立。此时考虑极间电容影响的等效电路如图(a)所示。UiRUoC(a)低频段耦合电容的影响＋－＋－对高频段,由于三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/ωC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。同时也会在输出电压与输入电压间产生附加相移。2.极间电容的存在，对信号构成了低通电路。UiRUoC(b)高频段极间电容的影响＋－＋－一、高通电路图5.1.1高通电路及频率响应RC高通电路的电压增益：令幅频响应相频响应

Lff=称为下限截止频率，简称下限频率。二、低通电路图5.1.2低频电路及其频率响应RC低通电路的电压增益：令幅频响应相频响应

Hff=称为上限截止频率，简称上限频率。对放大电路其上限频率与下限频率之差就称为通频带。5.1.3波特图在研究放大电路的频率响应时，采用对数坐标画出的频率特性曲线就称为波特图。高通电路的对数幅频特性为。低通电路的对数幅频特性为。图5.1.3高通电路与低通电路的波特图§5.2晶体管的高频等效模型5.2.1晶体管的混合π模型一、完整的混合π模型图5.2.1晶体管结构示意图及混合π模型模型的引出

rb'e---发射结电阻re归算到基极回路的电阻

---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。互导二、简化的混合π模型bce(a)rbb′rb′eb′Ub′e.CpCmgmUbe′.c(b)I′Ub′e.Cmb′eUce.eI″c(c)Ub′e.b′(1-K)CmCmK-1KUce.e令模型的简化此式表明,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c所示。图5.2.2简化的混合π模型三、混合π模型的主要参数又因为所以模型参数的获得（与H参数的关系）低频时，混合π模型与h参数模型等效所以又

rbe=

rb+(1+

)re从手册中查出5.2.2晶体管电流放大倍数β的频率响应由h参数可知即根据混合

模型得所以低频时截止频率令即因所以其中：§5.3场效应管的高频等效模型图5.3.1场效应管的高频等效模型§5.4单管放大电路的频率响应5.4.1单管共射放大电路的频率响应图5.4.1单管共射放大电路及其等效电路一、中频电压放大倍数图5.4.2单管共射放大电路的中频等效电路其中：电路空载时的中频电压放大倍数为输入电阻为二、低频电压放大倍数图5.4.3单管共射放大电路的低频等效电路输出电阻为将（5.4.2）代入上式得将上式分子、分母同除以Rc+RL得与中频电压放大倍数（5.4.1）比较得下限截止频率为三、高频电压放大倍数图5.4.4单管共射放大电路的高频等效电路令：四、波特图图5.4.5单管共射放大电路的波特图5.4.2单管共源放大电路的频率响应图5.4.7单管共源放大电路及其等效电路一、中频电压放大倍数二、高频电压放大倍数三、低频电压放大倍数5.4.3放大电路频率响应的改善和增益带宽积则设