電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分課件康華光PPT課件

1、14.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路4.2 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)第1頁/共117頁24.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理的的VI特性曲線特性曲線的主要參數(shù)的主要參數(shù)第2頁/共117頁3 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類型半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖

2、如圖所示。它有兩種類型:NPN型和型和PNP型。型。兩種類型的三極管兩種類型的三極管發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)集電結(jié)(Jc) 基極基極，用B或b表示（Base） 發(fā)射極發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）；集電極集電極，用C或c表示（Collector）。 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)三極管符號三極管符號的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介第3頁/共117頁4 BJT結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。摻雜

3、濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖管芯結(jié)構(gòu)剖面圖第4頁/共117頁5 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。外部條件：外部條件： 發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程 由于三極管內(nèi)有兩種載流子( (自由電子和空穴) )參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管或BJTBJT ( (Bipolar Junction Transistor) )。 發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送

4、和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 （以（以NPNNPN為例）為例） IC= InC+ ICBOIE=IB+ IC第5頁/共117頁62. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) EnCII 即即根據(jù)傳輸過程可知根據(jù)傳輸過程可知 IC= InC+ ICBO通常通常 IC ICBOECII 則則有有 為電流放大系數(shù)。它只為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過程第6頁/共117頁

5、7 1 又設(shè)又設(shè)BCEOCIII 則則 是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 1 。根據(jù)根據(jù)IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)ICEO= (1+ ) ICBO（穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系第7頁/共117頁83. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示。表示。共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，

6、用基極作為公共電極，用CB表示；表示；共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；表示；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)第8頁/共117頁9+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí)，時(shí)， vCB= vCE - - vBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。(1) 當(dāng)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特

7、性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）的的V-I 特性曲線特性曲線0.40.2(V)(uA)BE80400.80.6iBv1VCEv=0VvCE第9頁/共117頁10飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。iC=f(vCE) iB=const2. 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線的三個區(qū)域: :截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)， vBE小于門檻電壓。硅管0.5V，鍺管0.1V放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。的的V-I 特性曲線特

8、性曲線第10頁/共117頁11(1) 共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 的主要參數(shù)的主要參數(shù)第11頁/共117頁12的主要參數(shù)的主要參數(shù)(2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)，很小時(shí)， ，可以不加區(qū)分?？梢圆患訁^(qū)分。第12頁/共117頁13 2. 極間反向電流極間反向電流 (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和

9、電流。 的主要參數(shù)的主要參數(shù)第13頁/共117頁14 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流第14頁/共117頁15(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)的主要參數(shù)的主要參數(shù)第15頁/共117頁16 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)的主要參數(shù)的主要參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V

10、(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時(shí)集電極和發(fā)射基極開路時(shí)集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關(guān)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO第16頁/共117頁17溫度對溫度對BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響(1) 溫度對ICBO的影響溫度每升高10，ICBO約增加一倍。 (2) 溫度對 的影響溫度每升高1， 值約增大0.5%1%。 (3) 溫度對反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響溫度升高時(shí)，V(BR)CBO和V(BR)CEO都會有所

11、提高。 2. 溫度對BJT特性曲線的影響1. 溫度對BJT參數(shù)的影響第17頁/共117頁184.2 共射極放大電路的工作原共射極放大電路的工作原理理基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路的組成輸入回路（基極回路）輸入回路（基極回路）輸出回路（集電極回路）輸出回路（集電極回路）第18頁/共117頁19簡化電路及習(xí)慣畫法簡化電路及習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法 共射極基本放大電路共射極基本放大電路第19頁/共117頁20vi=0基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理第20頁/共117頁21vi=Vsin t第21頁/共117頁22放大電路的放大電路的靜態(tài)和動態(tài)靜態(tài)和動態(tài) 靜態(tài)：靜態(tài)

12、：輸入信號為零（輸入信號為零（v vi i= 0 = 0 或或 i ii i= 0= 0）時(shí)，）時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)。 動態(tài)：動態(tài)：輸入信號不為零時(shí)，放大電路的工作輸入信號不為零時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)，也稱狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)交流工作狀態(tài)。 電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管個電極的電壓、電電路處于靜態(tài)時(shí)，三極管個電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為流在特性曲線上確定為一點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)，常稱為常稱為Q點(diǎn)。一般用點(diǎn)。一般用IB、 IC、和、和VCE （或（或IBQ、ICQ、和和VCEQ ）表示。）表示。第22頁/共117頁23直

13、流通路和交流通路直流通路和交流通路交流通路交流通路 直流通路直流通路 耦合電容：通交流、隔直耦合電容：通交流、隔直流流 直流電源和耦合電容對直流電源和耦合電容對交流相當(dāng)于短路交流相當(dāng)于短路 共射極放大電路共射極放大電路第23頁/共117頁244.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 圖解分析法圖解分析法 小信號模型分析法小信號模型分析法 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析 BJT的小信號建模的小信號建模 共射極放大電路的小信號模型分析共射極放大電路的小信號模型分析第24頁/共117頁25 共射極放大電路共射極放大電路 1. 用近似估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)用近似估算

14、法求靜態(tài)工作點(diǎn)cCCCCEBCbBECCBRIVVIIRVVI 根據(jù)直流通路可知：根據(jù)直流通路可知： 采用該方法，必須已知三極管的采用該方法，必須已知三極管的 值值。一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V。直流通路直流通路+-一、一、 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 圖解分析法圖解分析法第25頁/共117頁26 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。管的輸入輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路2. 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(diǎn) 首先，畫出直流通路首先，畫出直流通路直流通路直流通路

15、IBVBE+-ICVCE+-第26頁/共117頁27直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+- 列輸入回路方程：列輸入回路方程：VBE =VCCIBRb 列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：VCE=VCCICRc 在輸入特性曲線上，作出直線在輸入特性曲線上，作出直線 VBE =VCCIBRb，兩，兩線的交點(diǎn)即是線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn)，得到點(diǎn)，得到IBQ。 在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線 VCE=VCCICRc，與與IBQ曲線的交點(diǎn)即為曲線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到點(diǎn)，從而得到VCEQ 和和ICQ。vCEiC斜率斜率 -1RcRcVCCVCCv

16、CEiC斜率斜率 -1RcIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiC第27頁/共117頁28 二、二、 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析由交流通路得純交流負(fù)載線：由交流通路得純交流負(fù)載線： 共射極放大電路共射極放大電路交流通路交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL) 因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過Q點(diǎn)，即點(diǎn)，即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同時(shí)，令同時(shí)，令R L = Rc/RL1

17、. 交流通路及交流負(fù)載線交流通路及交流負(fù)載線則交流負(fù)載線為則交流負(fù)載線為vCE - VCEQ= -(iC - ICQ ) R L 即即 iC = (-1/R L) vCE + (1/R L) VCEQ+ ICQ斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1Rc斜率斜率1Rc/ RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 過輸出特性曲線上的過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做點(diǎn)做一條斜率為一條斜率為- -1/R L 直線，該直線直線，該直線即為交流負(fù)載線。即為交流負(fù)載線。 RL= RLRc， 是是交

18、流負(fù)載電阻。交流負(fù)載電阻。 交流負(fù)載線是有交流負(fù)載線是有交流輸入信號時(shí)工交流輸入信號時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。作點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。 如果不外接負(fù)載電阻如果不外接負(fù)載電阻RL，則直流負(fù)載線，則直流負(fù)載線和交流負(fù)載線重合和交流負(fù)載線重合第28頁/共117頁292. 輸入交流信號時(shí)的圖解分析輸入交流信號時(shí)的圖解分析 動態(tài)工作情況分析動態(tài)工作情況分析 共射極放大電路共射極放大電路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mA

19、vCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流負(fù)載線交流負(fù)載線20uA40uA60uA通過圖解分析，可得如下結(jié)論：通過圖解分析，可得如下結(jié)論： 1. 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. 2. vo與與vi相位相反；相位相反； 3. 3. 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)；可以測量出放大電路的電壓

20、放大倍數(shù)；第29頁/共117頁30用圖解法分析非線性失真用圖解法分析非線性失真靜態(tài)工作點(diǎn)過低，引靜態(tài)工作點(diǎn)過低，引起起 iB、iC、vCE 的波的波形失真形失真ibui結(jié)論：結(jié)論：iB 波形失真波形失真OQOttOvBE/ViB / AvBE/ViB / AIBQ 截止失真截止失真第30頁/共117頁31iC 、 vCE ( (vo ) )波形失真波形失真NPN 管截止失真時(shí)管截止失真時(shí)的輸出的輸出 vo 波形。波形。vo =vceOiCtOOQ tvCE/VvCE/ViC / mAICQUCEQvo頂部失真頂部失真第31頁/共117頁32飽和失真飽和失真截止失真截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)

21、達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。 注意：對于注意：對于PNP管，由于是負(fù)電源供電，管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。管正好相反。第32頁/共117頁33用圖解法估算最大輸出幅度用圖解法估算最大輸出幅度OiB = 0QuCE/Vi

22、C / mAACBDE交流負(fù)載交流負(fù)載線線 輸出波形沒有輸出波形沒有明顯失真時(shí)能夠輸明顯失真時(shí)能夠輸出最大電壓。即輸出最大電壓。即輸出特性的出特性的 A、B 所所限定的范圍。限定的范圍。 Q 盡量設(shè)在線段盡量設(shè)在線段 AB 的中點(diǎn)。則的中點(diǎn)。則 AQ = QB，CD = DE問題：如何求最大不失真問題：如何求最大不失真輸出電壓？輸出電壓？Vomax=min(VCEQ-VCES), ICQRL第33頁/共117頁34放大電路的動態(tài)范圍 放大電路要想獲得放大電路要想獲得大的不失真輸出幅大的不失真輸出幅度度，要求：，要求： 工作點(diǎn)工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間

23、部位；間部位； 要有合適的交流負(fù)載線要有合適的交流負(fù)載線。 第34頁/共117頁35BJT的三個工作區(qū)的三個工作區(qū)QQ1Q2vCE/ViC/mA放大區(qū)放大區(qū)0iB=40uA80uA120uA160uA200uA飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點(diǎn)：飽和區(qū)特點(diǎn)： iC不再隨不再隨iB的增加而線性增加，即的增加而線性增加，即BCii 此時(shí)此時(shí)CBii 截止區(qū)特點(diǎn)：截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值為硅管，典型值為硅管0.2V-0.3V 鍺管鍺管0.1V第35頁/共117頁3

24、6CCBCCEbcBJT(1)(2)(3)(4)VI IVRR、例題：圖中畫出了某固定偏流放大電路值的輸出特性及交、直流負(fù)載線，試求： 電源電壓，靜態(tài)電流和管降壓的值； 電阻， 的值； 輸出電壓的最大不失真幅度； 要使該電路能不失真地放大，基極正弦電流的最大幅值是多少？Q0.8 共射極放大電路共射極放大電路4.5第36頁/共117頁370.8Q由圖題可知) 1 (CEcCCCVRIV因。故值的大小，的交點(diǎn)即直流負(fù)載線與橫坐標(biāo)軸V6CCCCVVV3mA1A20CECBVIIQ，點(diǎn)的位置可知，由CECCC0VVI 時(shí)，當(dāng)解CEcCCCVRIVk2651020V7 . 0V66BBECCbIVVRC

25、CBEbBKVL)2(VVRI定律：由4.5第37頁/共117頁38k3101363CCECCcIVVR為最大幅值。由圖題可知，A20)4(maxBI為交流輸出范圍為中心，以V5 . 48 . 0Q由交流負(fù)載線可知：)3(V5 . 135 . 4故最大不失真幅度為0.8Q4.5第38頁/共117頁39放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJTBJT的的 =80=80， R Rb=300kb=300k， R Rc=2kc=2k， V VCC= +12VCC= +12V，求：，求：（1 1）放大電路的）放大電路的Q Q點(diǎn)。點(diǎn)。此時(shí)此時(shí)BJTBJT工作在哪個區(qū)域？工作在哪個區(qū)域？（2 2）當(dāng)

26、）當(dāng)R Rb=100kb=100k時(shí)，求放大電路的時(shí)，求放大電路的Q Q點(diǎn)。點(diǎn)。此時(shí)此時(shí)BJTBJT工作在哪個區(qū)域？（忽略工作在哪個區(qū)域？（忽略BJTBJT的飽和壓降）的飽和壓降） 共射極放大電路共射極放大電路例題：例題：例題：例題：第39頁/共117頁40作業(yè)：作業(yè)：第40頁/共117頁41小信號模型分析法小信號模型分析法1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型建立小信號模型的意義建立小信號模型的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得

27、放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。第41頁/共117頁421. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的引出),(CEB1BEvvif 在小信號情況下，對上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEdddBCEvvvvv IVii用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫成：),(CEB2Cvifi CECECBBCCdddBCEvv IViii

28、iiBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)第42頁/共117頁43CEBBEie Vih v輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe Viih BCEBEre Ihvv BCECoe Iihv 1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的引出第43頁/共117頁441. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)小信號模型根據(jù)可得小信號模型BJT的的H參

29、數(shù)模型參數(shù)模型vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)第44頁/共117頁451. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)小信號模型 H H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。 受控電流源h hfefei ib b ，反映了BJTBJT的基極電流對集電極電流的控制作用。電流源的流向由ib的流向決定。 hr

30、evce是一個受控電壓源。反映了BJT輸出回路電壓對輸入回路的影響。第45頁/共117頁461. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 模型的簡化 hre和hoe都很小，常忽略它們的影響。 BJT在共射連接時(shí)，其H參數(shù)的數(shù)量級一般為 S101010101052433oefereieehhhhh第46頁/共117頁471. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的確定 一般用測試儀測出；一般用測試儀測出；rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。rbe= rbb + (1+ ) re其中對于低頻小功率管 rbb200 則 )mA()mV(26)1(200

31、EQbeIr )mA()mV(26)mA()mV(EQEQeIIVrT 而 (T=300K) 一般也用公式估算 rbe （忽略 re ）第47頁/共117頁48小信號模型分析法小信號模型分析法2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（1）利用直流通路求Q點(diǎn) 共射極放大電路共射極放大電路bBEBBBRVVI 一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V， 已知。BCII LCcCECCCE)(RIRVVV 第48頁/共117頁492. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（2）畫小信號等效電路H參數(shù)小信號等效

32、電路參數(shù)小信號等效電路第49頁/共117頁502. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動態(tài)指標(biāo)根據(jù))(bebbirRi vbcii )/(LccoRRi v則電壓增益為)()/()()/()()/(bebLcbebbLcbbebbLcciorRRRrRiRRirRiRRiA vvv（可作為公式）（可作為公式）電壓增益H參數(shù)小信號等效電路參數(shù)小信號等效電路第50頁/共117頁512. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動態(tài)指標(biāo)輸入電阻輸出電阻令0i v0b i0b iRo =

33、Rc 所以bebbbebbbiiiirRirRiiiR )( vv LsR,0ttovviR第51頁/共117頁523. 小信號模型分析法的適用范圍小信號模型分析法的適用范圍 放大電路的輸入信號幅度較小，BJTBJT工作在其V VT T特性曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。H H參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)： 分析放大電路的動態(tài)性能指標(biāo)(Av 、Ri和Ro等)非常方便，且適用于頻率較高時(shí)的分析。小信號模型分析法小信號模型分析法缺點(diǎn)： 在BJT與放大電路的小信號等效電路中，電壓、電流等電量及BJT的H參數(shù)均是針對變化量(交流量

34、)而言的，不能用來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。第52頁/共117頁53 1. 電路如圖所示。電路如圖所示。試畫出其小信號等效試畫出其小信號等效模型電路。模型電路。-VC CRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+ceb 解：解：例題例題第53頁/共117頁54 放大電路如圖所示放大電路如圖所示 。 試求：（試求：（1）Q點(diǎn)點(diǎn)(2) 例題例題V0iA= v /vVS0sA= v /voi RR 、已知已知 =50。 (3)(3)若出現(xiàn)如下圖所示的若出現(xiàn)如下圖所示的失真現(xiàn)象，問是截至失失真現(xiàn)象，問是截至失真還是飽和失真，應(yīng)如真還是飽和失真，應(yīng)如何調(diào)整電路中那個元件？何調(diào)整電路中那個元件？第5

35、4頁/共117頁55作業(yè)：作業(yè)： 第55頁/共117頁564.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題的穩(wěn)定問題溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響射極偏置電路射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路第56頁/共117頁57QvCE/ViC/mAiB =0IBQ11. 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII 2. 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫

36、度每升高1 C ， 要增加要增加0.5% 1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1總之：總之： ICBO ICEO T IC 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響第57頁/共117頁58射極偏置電路射極偏置電路第58頁/共117頁591. 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使I IC C維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b b點(diǎn)電位能基本不變點(diǎn)電位能基本不變，則，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定?？蓪?shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC VE 、VB不變

37、不變 VBE IB （反饋控制）（反饋控制）b點(diǎn)電位基本不變的條件：點(diǎn)電位基本不變的條件：I1 IB ，CCb2b1b2BVRRRV 此時(shí)，此時(shí)，不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。VB VBE 且且Re可取可取大些，反饋控制作用更強(qiáng)。大些，反饋控制作用更強(qiáng)。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V I1VBIB第59頁/共117頁602. 放大電路指標(biāo)分析放大電路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII I1VBIB第60頁/共117頁61工作點(diǎn)穩(wěn)定，增益下降。解決這個矛盾的方

38、法是加電容C Ce e。電壓增益obcLv = -i (R /R )輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：ib beeeb bebev =i r +i R =i r +i (1+ )R電壓增益：電壓增益：ebeLcebebLcbio)1()/()1()/(RrRRRriRRiA vvvobcLcLvib bebev-i (R /R )(R /R )A = -vi rr第61頁/共117頁62iiiR = v /iRi21b/bbRRR biRbi =i +iibbee11v+Rr + 1+ RebebRrR1/輸入電阻輸入電阻 提高了，相當(dāng)于增加了一個提高了，相當(dāng)于增加了一個(1+)Re的的

39、電阻。電阻。輸入電阻iibRi第62頁/共117頁63輸出電阻輸出電阻oco/ RRR 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路 輸入信號端短路輸入信號端短路 負(fù)載開路負(fù)載開路 輸出端口加測試電壓輸出端口加測試電壓0)()(ecbsbeb RiiRritcbcecbev = (i - i )r +(i + i )R其中b2b1ss/RRRR 則)1(esbeecectoRRrRriR v當(dāng)coRR 時(shí)，coRR 一般cceoRrR （）RooR第63頁/共117頁64作業(yè)：作業(yè)：第64頁/共117頁654.5 共集電極放大電路和共集電極放大電路和共基極放大電路共基極放大電路共集電極放大電路共集

40、電極放大電路共基極放大電路共基極放大電路放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較第65頁/共117頁66共集電極放大電路共集電極放大電路1.1.靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為該電路也稱為射極輸出器射極輸出器ebBEQCCBQ)1(RRVVI eCQCCeEQCCCEQRIVRIVV BQCQII eEQBEQbBQCCRIVRIV BQEQ)1(II 由得直流通路 第66頁/共117頁67小信號等效電路共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動態(tài)分析交流通路 第67頁/共117頁68共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動態(tài)分析電壓增益輸出回路：輸入回路

41、：LbbebLbbbebi)1( )(RiriRiiri v電壓增益：1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbio RrRRrRRriRiAvvv其中LeL/ RRR LbLbbo)1()(RiRii v一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，同相與iovv電壓跟隨器1 vA即即。第68頁/共117頁69共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動態(tài)分析輸入電阻當(dāng)1 ，beLrR 時(shí)，時(shí)，Lbi/RRR 輸入電阻大iiiiibbvvR =vi+ iRib bebLv = i r +(1+ )i RibbeLvi =r +(1+ )RiiibbeLv= vv+

42、Rr +(1+ )RbbeL = R | r +(1+ )R其中LeL/ RRR 第69頁/共117頁70輸出電阻由電路列出方程ebbtRiiii )(sbebtRri veteRiR v其中bss/ RRR 則輸出電阻rRRiR 1/besettov當(dāng) 1beserRR，1 時(shí)， besorRR 輸出電阻小共集電極放大電路共集電極放大電路2.2.動態(tài)分析第70頁/共117頁71rRRR 1/beseo共集電極電路特點(diǎn)：共集電極電路特點(diǎn)：同同相相與與iovv 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 輸入電阻大，對電壓信號源衰減小輸入電阻大，對電壓信號源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載

43、能力強(qiáng)輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng))1(/LbebiRrRR 1 vA共集電極放大電路共集電極放大電路第71頁/共117頁72共基極放大電路共基極放大電路1.1.靜態(tài)工作點(diǎn) 直流通路與射極偏置電路相同CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )( ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVV IICQBQ 第72頁/共117頁732.2.動態(tài)指標(biāo)電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：LcL/ RRR 交流通路 小信號等效電路 LboRi vbebiri vbeLiorRA vvv第73頁/共117頁74 輸入電阻 輸出電阻coRR 2.2.動態(tài)指標(biāo)小信號等效電路 b

44、eeeiiiiiRR)1(i eeRiR/iv bebri/iv beieiiiii)1(/rRiRvvvvrR 1|bee第74頁/共117頁75放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較1.1.三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)： 信號由基極輸入，集電極輸出共射極放大電路 信號由基極輸入，發(fā)射極輸出共集電極放大電路 信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出共基極電路 第75頁/共117頁762.2.三種組態(tài)的比較pp.148 表第76頁/共117頁773.3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于1 1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于

45、低頻情況下，作多級放大電路的中間級。共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?、輸出級或緩沖級。共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合。 放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較第77頁/共117頁78第78頁/共117頁794.6 組合放大電路組合放大電路共射共射共基放大電路共基放大電路共集共集共集放大電路共集放大電路第79頁/共117頁80共射共射共基放大電路共基放大電路共射共基放大

46、電路第80頁/共117頁81共射共射共基放大電路共基放大電路21o1oio1iovvvvvvvvvAAA )1(2be1be21be1L11rrrRA vbe2Lc22be2L222)|(rRRrRA v其中其中 be2Lc22be12be21)|()1(rRRrrA v所以所以 12因?yàn)橐驗(yàn)閎e1Lc21)|(rRRA v因此因此 組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級單管放大電路電壓增益的乘積。 前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，后一級的輸入電阻是前一級的負(fù)載電阻RL。電壓增益2be2L1rR 第81頁/共117頁82共射共射共基放大電路共基放大電路輸入電阻RiiiivRb|rbe1R

47、b1|Rb2|rbe1 輸出電阻Ro Rc2 第82頁/共117頁83T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個NPN管(a) (a) 原理圖 (b)(b)交流通路共集共集共集放大電路共集放大電路第83頁/共117頁841BBii2EEii12CCCiii（1）等效電流放大系數(shù)大：12 。（2）等效輸入電阻高。（3）根據(jù)管子的類型，復(fù)合管有四種：+ +VCCviT2voT1T2T1T第84頁/共117頁85T2T1TT2T1TT2T1T等效管的類型與T1 相同。第85頁/共117頁86共集共集共集放大電路共集放大電路1. 復(fù)合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管 兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管

48、rberbe1(1 1)rbe2 第86頁/共117頁87共集共集共集放大電路共集放大電路1. 復(fù)合管的主要特性PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管 NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管 rberbe1第87頁/共117頁88共集共集共集放大電路共集放大電路2. 共集 共集放大電路的Av、 Ri 、Ro iovvvA LbeL11RrR 1|bebseorRRRR式中式中 1 2 rberbe1(1 1)rbe2 R LRe|RL RiRb|rbe(1 )R L 第88頁/共117頁89作業(yè)作業(yè)第89頁/共117頁904.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響

49、應(yīng)電路的頻率響應(yīng)的高頻小信號模型及頻率參數(shù)的高頻小信號模型及頻率參數(shù)單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)多級放大電路的頻率響應(yīng)多級放大電路的頻率響應(yīng) 研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號頻率變化時(shí)的響應(yīng)。號頻率變化時(shí)的響應(yīng)。第90頁/共117頁91問題提出問題提出 前面所講述的均以單一頻率的正弦信號來前面所講述的均以單一頻率的正弦信號來研究，事實(shí)上信號的頻率變化比較寬（例如聲音研究，事實(shí)上信號的頻率變化比較寬（例如聲音信號、圖象信號），對一個放大器，當(dāng)信

50、號、圖象信號），對一個放大器，當(dāng)ui 一定時(shí)，一定時(shí)，f變化變化 uo變化，即變化，即Au=uo/ui 變化，換句話說：變化，換句話說：Au與與f有關(guān)。有關(guān)。 頻率響應(yīng)概述頻率響應(yīng)概述 頻率響應(yīng)是放大電路的一項(xiàng)重要特性，它是用來衡量一個放大電路對不同輸入信號頻率的適應(yīng)程度。第91頁/共117頁92第92頁/共117頁93放大電路頻率響應(yīng)就是指電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系，即：幅頻特性是描繪放大倍數(shù)的幅度隨頻率變化而變化的規(guī)律。即)( fFAu 相頻特性是描繪輸出信號與輸入信號之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。即)(iofUUA幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性NoImage)( fFAu由于電壓放大

51、倍數(shù)是矢量，故包含兩個內(nèi)容：電壓放大倍數(shù)的模與頻率的關(guān)系，稱為幅頻特性; ;電壓放大倍數(shù)的相位與頻率的關(guān)系，稱為相頻特性頻率響應(yīng)的基本概念1 1、幅頻特性和相頻特性第93頁/共117頁94uAumAumA707. 0典型的單管共射放大電路的幅頻特性和相頻特性典型的單管共射放大電路的幅頻特性和相頻特性第94頁/共117頁95uAumAumA707.0LfHf2 2、下限頻率、上限頻率和通頻帶下限頻率上限頻率BWf通頻帶通頻帶第95頁/共117頁96 產(chǎn)生頻率失真的原因是: :1.1.放大電路中存在電抗性元件，例如 耦合電容、旁路電容、分布電容、變壓 器、分布電感等; ; 2.2.三極管的三極管的

52、 ( ( ) )是頻率的函數(shù)。是頻率的函數(shù)。 在研究頻率特性時(shí)，三極管的低頻小信號在研究頻率特性時(shí)，三極管的低頻小信號模型不再適用，而要采用高頻小信號模型。模型不再適用，而要采用高頻小信號模型。幅頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為幅頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為幅度頻率失真幅度頻率失真; 相頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為相頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象稱為相位頻率失真相位頻率失真。第96頁/共117頁97二、波特（BodeBode）圖1 1、坐標(biāo)軸的選取橫坐標(biāo)（f）：用對數(shù)刻度，故每十倍頻率在坐標(biāo)軸上的長度是相等的，稱十倍頻程縱坐標(biāo)：幅頻特性：相頻特性：20lgVA 目的：(1)(1)橫坐標(biāo)可以容納很寬的頻率范圍(2

53、)(2)對幅頻特性, ,多項(xiàng)的乘除可以變?yōu)楦黜?xiàng)對數(shù)的加減第97頁/共117頁98單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)1. RC低通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則則oHi( )1/ j1( )( )1/ j1VVsCAsV sRCjRC且令且令RCf21H)/j(11HioHffVVAV 電壓增益的幅值（模）電壓增益的幅值（模）2HH)/(11ffAV（幅頻響應(yīng)）（幅頻響應(yīng)）電壓增益的相角電壓增益的相角)/(arctanHHff（相頻響應(yīng)）（相頻響應(yīng)）增益頻率函數(shù)RC低通電路 第98頁/共117頁99最大誤差最大誤差 -3dB時(shí)時(shí)，當(dāng)

54、當(dāng) Hff 2H111( /)VHAffdB 01lg20|lg20uA時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff H2H1/1( /)VHAffffH20lg20lg(/)VHAff0分貝水平線分貝水平線斜率為斜率為 -20dB/十倍頻程十倍頻程 的直線的直線2H11()VHAff幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)：f0.1fH0fH10fH100fH-20-4020lg | dBvHA（）-20dB/十倍頻程十倍頻程 10Hff 0.1VHA20lg20dBVHA 100Hff 0.01VHA20lg40dBVHA Hff 0.707VHA20lg3dBVHA 第99頁/共117頁100相頻響應(yīng)相頻響應(yīng)時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 時(shí)時(shí)，

55、當(dāng)當(dāng) Hff 090時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 45時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) 100.1 HHfff 十十倍倍頻頻程程的的直直線線斜斜率率為為/45 可見：當(dāng)頻率較低時(shí)，可見：當(dāng)頻率較低時(shí)，AVH 1，輸出與輸入電壓之間的相位差，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率。隨著頻率的提高，的提高， AVH下降，相位差下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后9090o o。 其中其中fH H是一個重要的頻率點(diǎn)，稱為是一個重要的頻率點(diǎn)，稱為上限截止頻率上限截止頻率。 )arctg(Hff f0.1fH0fH10fH100fH-20-4020lg | dBVHA（

56、）-20dB/十倍頻程十倍頻程f0.1fH0fH10fH100fH-45-90 十十倍倍頻頻/45 第100頁/共117頁101 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，相頻特性將滯后時(shí)，相頻特性將滯后45，并具有，并具有 - -45 /dec的斜率。在的斜率。在0.1 和和10 處與實(shí)際的相頻特性有最大的誤差，其值分別為處與實(shí)際的相頻特性有最大的誤差，其值分別為+5.7和和5.7。 這種折線化這種折線化畫出的頻率特性曲線稱為畫出的頻率特性曲線稱為波特圖波特圖，是分析放大電路頻率響應(yīng)的重要手段。是分析放大電路頻率響應(yīng)的重要手段。 幅頻特性的X軸和Y軸都是采用對數(shù)坐標(biāo), ,fH稱為上限截止頻率。當(dāng) 時(shí)，幅頻特性將以十倍頻20

57、dB20dB的斜率下降，或?qū)懗?20dB/dec-20dB/dec。在 處的誤差最大，有3dB3dB。 ffH f =fH fH fH f =fH第101頁/共117頁1022. RC高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益：電路的電壓增益：L1VAoiV (s)R=V (s)R + 1 / jC =1+ 1 / jRC幅頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)L2L11(/)VAff相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))/(arctanLLff RC高通電路 )/(11ffjVVALioVLRCf21L第102頁/共117頁103f0.01fL00.1fL fL10fL-20-40L20lgdBVA（）最大誤差最大誤差 -3dB時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)

58、Lff L2L111(/)VAffL20lg20lg10 dBVA時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff LL2L1/1(/)VAffffLL20lg20lg(/)VAff斜率為斜率為 20dB/十倍頻程十倍頻程 的直線的直線L22111LVLLffAffff幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)： 1 . 0Lff L0.1VAL20lg20dBVA 01. 0Lff L0.01VAL20lg40dBVA 20dB/十倍頻十倍頻 Lff L0.707VAL20lg3dBVA 第103頁/共117頁104時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff 0 90 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) 100.1 LLfff 十倍頻程的直線斜率為/4

59、5- 可見：當(dāng)頻率較高時(shí)，可見：當(dāng)頻率較高時(shí)，AVL 1，輸出與輸入電壓之間的相位差，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻。隨著頻率的降低，率的降低， AVL 下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前前9090o o。 其中，其中，fL L是一個重要的頻率點(diǎn)，稱為是一個重要的頻率點(diǎn)，稱為下限截止頻率下限截止頻率。f0.01fL00.1fL fL10fL-20-40L20lgdBVA（）20dB/十倍頻十倍頻相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))arctg(90Lffof0.01fL00.1fL fL10fL9045 45 十倍頻/45第104頁/共117頁105RC高通電路的近似頻率特性曲線高通電路的近似頻率特性曲線L211 ()VLAff)arctg(ffL 第105頁/共117頁106結(jié)論: :1 1、電路的截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)2 2、當(dāng)信號頻率等于下限頻率或上限頻率時(shí)，放大電路的增益下降3dB3