第5章放大電路的頻率響應(yīng)(簡(jiǎn)化)

1、第五章第五章 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)5.2 5.2 晶體管的高頻等效模型晶體管的高頻等效模型5.3 FET5.3 FET的高頻等效模型的高頻等效模型5.4 5.4 單管放大電路的頻率響應(yīng)單管放大電路的頻率響應(yīng)5.1 5.1 頻率響應(yīng)概述頻率響應(yīng)概述fAAm0.7AmfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶： fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻放大倍數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線幅頻特性曲幅頻特性曲線線 3dB帶寬帶寬5.1 5.1 頻率響應(yīng)概述頻率響應(yīng)概述放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)放大器的電壓放大倍數(shù)放大器的電壓放大倍數(shù) 與頻率的關(guān)系

2、與頻率的關(guān)系下面先分析無(wú)源下面先分析無(wú)源RC網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng))()( |)(ffAfAuu其中：其中： 稱為放大器的幅頻響應(yīng)稱為放大器的幅頻響應(yīng))( |fAU 稱為放大器的相頻響應(yīng)稱為放大器的相頻響應(yīng))( f 一、一、 RC高通電路高通電路（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：）頻率響應(yīng)表達(dá)式：+-+uuiCoRioUUAuCRRj12LLfRC1L 令：令：RC21L1RCLLjjUUA1iou則：則：2LLu)(1ffffA幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)：Lffarctan90 相頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：RCRCj1jLLffjffj1（2） RC高通電路的波特圖高通電路的波特圖f0.01fL00.1fL fL

3、10fL-20-40）（dB|lg20UA最大誤差最大誤差 -3dB時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff 1|uAdB 01lg20|lg20uA時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Lff L/|ffAu)/lg(20|lg20LffAu斜率為斜率為 20dB/十倍頻程十倍頻程 的直線的直線2LLu)(1ffffA幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)： 1 . 0Lff 1 . 0|uAdB20|lg20uA 01. 0Lff 01. 0|uAdB40|lg20uA20dB/十倍頻十倍頻 Lff 707. 0|uAdB3|lg20uA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 十十倍倍頻頻程

4、程的的直直線線斜斜率率為為/45 可見(jiàn)：當(dāng)頻率較高時(shí)，可見(jiàn)：當(dāng)頻率較高時(shí)，AU 1，輸出與輸入電壓之間的，輸出與輸入電壓之間的相位差相位差=0。隨著頻率的降低，。隨著頻率的降低， AU 下降，相位差增大，且輸下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前9090o o。 其中，其中，fL L是一個(gè)重要的頻率點(diǎn)，稱為是一個(gè)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-20-40）（dB|lg20UA20dB/十倍頻十倍頻相頻響應(yīng)相頻響應(yīng))arctan(-90Lfff0.01fL00.1fL fL10fL9045

5、45 十十倍倍頻頻/45 ioUUAu（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：）頻率響應(yīng)表達(dá)式：二二. RC低通低通電路電路Hiouj11ffUUA+-RuuiCo2Hu)(11ffA幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)：)arctg(Hff 相頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：2HHfRC1H 令：令：Hiou11jUUA則：則：RCj11CRCj1j1RC21H1RC（2） RC低通電路的波特圖低通電路的波特圖最大誤差最大誤差 -3dB時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 1)/(11|2HffAudB 01lg20|lg20uA時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff ffffAu/)/(11|H2H)/lg(20|lg20HffAu斜率為斜率為 -20dB/十倍頻程十倍頻程

6、的直線的直線2Hu)(11ffA幅頻響應(yīng)：幅頻響應(yīng)：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40）（dB|lg20UA-20dB/十倍頻程十倍頻程 10Hff 1 . 0|uAdB20|lg20uA 100Hff 01. 0|uAdB40|lg20uA Hff 707. 0|uAdB3|lg20uA0分貝水平線分貝水平線相頻響應(yīng)相頻響應(yīng)時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) Hff 時(shí)時(shí)，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(jiàn)：當(dāng)頻率較低時(shí)，可見(jiàn)：當(dāng)頻率較低時(shí)，AU 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

7、=0。隨著頻率的提高，隨著頻率的提高， AU 下降，相位差下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后壓的，最大滯后9090o o。 其中其中fH H是一個(gè)重要的頻率點(diǎn)，稱為是一個(gè)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-20-40）（dB|lg20UA-20dB/十倍頻程十倍頻程f0.1fH0fH10fH100fH-45-90 十十倍倍頻頻/45 這種對(duì)數(shù)頻率特性曲線稱為波特圖這種對(duì)數(shù)頻率特性曲線稱為波特圖5.2 5.2 晶體管的簡(jiǎn)化高頻等效模型晶體管的簡(jiǎn)化高頻等效模型5.4 單管放大電

8、路的頻率響應(yīng)一、定性分析：一、定性分析：1 .中頻段中頻段Cj1很大很大Cj1很小很小2 .高頻段高頻段Cj1不能看成很大不能看成很大Cj1很小很小結(jié)論結(jié)論1：頻率很高時(shí)，由于晶體管極間電容的影響：頻率很高時(shí)，由于晶體管極間電容的影響 使電壓放大倍數(shù)下降。使電壓放大倍數(shù)下降。3 .低頻段低頻段Cj1很大很大Cj1不能看成很小不能看成很小結(jié)論結(jié)論2：頻率很低時(shí)，由于電路中耦合電容的影響：頻率很低時(shí)，由于電路中耦合電容的影響 使電壓放大倍數(shù)下降。使電壓放大倍數(shù)下降。cu+-fAAm0.7AmfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶：通頻帶： fbw=fHfL放大倍數(shù)隨頻放大倍

9、數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線幅頻特性曲幅頻特性曲線線 3dB帶寬帶寬本章小結(jié)本章小結(jié)1基本放大電路的組成?；痉糯箅娐返慕M成。 BJT加上合適的偏置電路（偏置電加上合適的偏置電路（偏置電路保證路保證BJT 工作在放大區(qū)）。工作在放大區(qū)）。2交流與直流。正常工作時(shí)，放大電路處于交直流共存的狀交流與直流。正常工作時(shí)，放大電路處于交直流共存的狀態(tài)。為了分析方便，常將兩者分開(kāi)討論。態(tài)。為了分析方便，常將兩者分開(kāi)討論。直流通路：交流電壓源短路，電容開(kāi)路。直流通路：交流電壓源短路，電容開(kāi)路。交流通路：直流電壓源短路，電容短路。交流通路：直流電壓源短路，電容短路。3三種分析方法。三種分析方法。（1）估算法（直

10、流模型等效電路法）估算法（直流模型等效電路法）估算估算Q。（2）圖解法）圖解法分析分析Q（Q的位置是否合適）；分析動(dòng)態(tài)的位置是否合適）；分析動(dòng)態(tài)（最大不失真輸出電壓）。（最大不失真輸出電壓）。（3）h參數(shù)交流模型法參數(shù)交流模型法分析動(dòng)態(tài)（電壓放大倍數(shù)、輸入分析動(dòng)態(tài)（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等）。電阻、輸出電阻等）。 4三種組態(tài)。三種組態(tài)。（1）共射）共射AU較大，較大，Ri、Ro適中，常用作電壓放大。適中，常用作電壓放大。（2）共集）共集AU1，Ri大、大、Ro小，適用于信號(hào)跟隨、信號(hào)隔小，適用于信號(hào)跟隨、信號(hào)隔離等。離等。（3）共基）共基AU較大，較大，Ri小，頻帶寬，適用于放大高頻信號(hào)。小，頻帶寬，適用于放大高頻信號(hào)。5多級(jí)放大器。多級(jí)放大器。兩種耦合方式：阻容耦合與直接耦合。兩種耦合方式：阻容耦合與直接耦合。電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：AU=AU1AU2AUn 6頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)兩個(gè)截止頻率兩個(gè)截止頻率下限截止頻率下限截止頻率fL頻