放大電路-通頻帶

1、信號頻率對放大倍數(shù)的影響。信號頻率對放大倍數(shù)的影響。 由于放大電路中耦合電容、旁路電容、由于放大電路中耦合電容、旁路電容、PN結結電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。結結電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。 在使用一個放大電路時應了解其信號頻率在使用一個放大電路時應了解其信號頻率的適用范圍，在設計放大電路時，應滿足信號的適用范圍，在設計放大電路時，應滿足信號頻率的范圍要求。頻率的范圍要求。 +-oURC+-iURCjUUAiou 11。時；時；當當。時；時；當當滯后滯后0 0 oioio UfUUfUU一、一、頻率響應的基本概念頻率響應的基本概念1、低通電路、低通電路HHj1121ffARCf

2、u 則則令令 )arctan()(11H2HffffAu fHffL時放大倍數(shù)約為時放大倍數(shù)約為1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f0.01fL00.1fL fL10fL9045 十十倍倍頻頻/45 LLj1jffffAu 一一階階高高通通濾濾波波器器： 90ff20lg20lgffL1L1 AjA則則：令令： 例：已知放大電路例：已知放大電路)10fj1)(10fj1)(10fj1(10A324 畫出漸進波特圖。畫出漸進波特圖。0 Af- - 90 - - 180 - - 270 10210A /dBf2

3、040600 0801031041-20- -20dB/10倍頻倍頻- -20dB/10倍頻倍頻- -40dB/10倍頻倍頻- -60dB/10倍頻倍頻三、三極管的高頻特性及其頻率特性參數(shù)三、三極管的高頻特性及其頻率特性參數(shù)1 1、三極管的低頻微變等效電路、三極管的低頻微變等效電路rb erbb bce0ibb ib基區(qū)體電基區(qū)體電阻阻(手冊）手冊）發(fā)射結發(fā)射結電阻電阻低頻電流放低頻電流放大系數(shù)大系數(shù)EQT0U)1(Ireb bbebberrr rb erbb bcegmub eb ibTEQ0UI ebmrg 不隨不隨f變化變化bcii f的函數(shù)的函數(shù)rbb rb eCb eCb cgmub

4、 eb cbee2 2、三極管的高頻微變等效電路、三極管的高頻微變等效電路集電結電容集電結電容發(fā)射結發(fā)射結電容電容手手冊冊查查得得由由fT計計算得到算得到rbb rb eCb eCb cgmub eb cbeeicib3 3、三極管的電流放大倍數(shù)的頻率響應、三極管的電流放大倍數(shù)的頻率響應常數(shù)常數(shù) CEbc Uii 短路短路)( 21j1 )( j1)( j1- cbebeb0cbebebebebmcbebebebcbebmCCrfffCCruugCCruCjug 71. 5dB32lg20注意折線化曲線的誤差注意折線化曲線的誤差折線化近似畫法折線化近似畫法：特征頻率：特征頻率：共基截止頻率：共

5、基截止頻率：共射截止頻率：共射截止頻率Tfff 4 4、晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù))( 21j1 cbebeb0CCrfff 0.1ff10 f-20dB/10倍頻程倍頻程)dB( 20lgf020lg fffffffTT )1(00TmfgC 2eb VCCRCRBus+ - -RL+ - - uorS+ + C1C2三、放大電路的頻率特性三、放大電路的頻率特性C1、C2高通電路高通電路低通低通電路電路在高頻段，隨著信號頻率逐在高頻段，隨著信號頻率逐漸升高，晶體管極間電容和漸升高，晶體管極間電容和分布電容、寄生電容等雜散分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動態(tài)信電容的容抗減小，使

6、動態(tài)信號損失，放大能力下降。號損失，放大能力下降。在低頻段，隨著信號頻率在低頻段，隨著信號頻率逐漸降低，耦合電容、旁逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使路電容等的容抗增大，使動態(tài)信號損失，放大能力動態(tài)信號損失，放大能力下降。下降。LHbwfff 下限下限頻率頻率上限上限頻率頻率VCCRCRBus+ - -RL+ - -uorS+ + C1C2三、共發(fā)放大電路的頻率響應三、共發(fā)放大電路的頻率響應LHbwfff 下限下限頻率頻率上限上限頻率頻率 線性失真線性失真(頻率失真）頻率失真）基波二次諧波tOuituoO(a) 相頻失真tOui基波uoOt基波二次諧波(b) 幅頻失真基波二次諧波二次

7、諧波rbb rb eRBCb eCb cgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecbC1C2適用于信號頻適用于信號頻率從率從0的微的微變等效電路變等效電路開路開路、短路，短路，、中頻段：中頻段：cbeb21CCCC影響影響、短路，考慮短路，考慮、高頻段：高頻段：開路開路、影響，影響，、低頻段：考慮低頻段：考慮cbeb21cbeb21CCCCCCCCrbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecb中頻等效電路中頻等效電路）ebbbBi(Rrr/R 1 1、中頻段、中頻段)( LCmebbbebisismRRgrrrRrRAu ui+ - -2

8、2、高頻段、高頻段rbb rb eRBCb eCb cgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usebicb crbb rb eCb eb uoR L+ - -CM1CM2密勒等效電路密勒等效電路rS+ - -usbRBgmub e等效變換后電流不變等效變換后電流不變Cbc連接了輸連接了輸入回路和輸出入回路和輸出回路，使電路回路，使電路的分析復雜化。的分析復雜化。 cbmM1)/(1CRRgCLC cb2CCM 不考慮不考慮rbb rb eb uoR L+ - -CMrS+ - -usbRBgmub e簡化的高頻等效電路簡化的高頻等效電路M1CCCebM 。時；時；當當。時；時；當

9、當定性分析：定性分析：0 A 0 oiusmo UfUUf輸入回路是輸入回路是低通電路低通電路rbb rb eb uoR L+ - -CMrS+ - -usbRBgmub e)/()/(ebbbBisebbbebisissBbbebsrrRRurrrRrRurRrrr 戴維南等效：戴維南等效：eR L+ - -CMrS+ - -usgmub eb uoeMsHHsebCrffjfuu2111 高頻電壓增益高頻電壓增益:HusmushffjAA 11-180-225-270 0.1fHfH10fH-20dB/10倍頻程倍頻程)dB(A20lgfusm20lgAf0.1fHfH10fH )( 21

10、sBbbebHMCrRrrf )/(R-grACme bbbe bisiusmLRrrrRR cbmebM)/(1CRRgCCLC musLmHMLmARgfCRg矛矛盾盾當提高增益時，當提高增益時，帶寬將變窄；反帶寬將變窄；反之，增益降低，之，增益降低，帶寬將變寬。帶寬將變寬。Hm GWBfAus：帶帶寬寬增增益益積積VCCRCRBus+ - -RL+ - -uorS+ + C1C2cbsbbHm)(21CrrfAus 說明決定于說明決定于管子參數(shù)管子參數(shù)約為常量約為常量對于大多數(shù)放大電路，增益提高，帶寬都對于大多數(shù)放大電路，增益提高，帶寬都將變窄。要想制作寬頻帶放大電路需用高將變窄。要想制

11、作寬頻帶放大電路需用高頻管，必要時需采用共基電路頻管，必要時需采用共基電路例：設共射放大電路在室溫下運行，其參數(shù)為：例：設共射放大電路在室溫下運行，其參數(shù)為： 470kk5pF5 . 000MHz41001mA1001krBCcbT0CQbbsRRCfIr， 試計算它的低頻電壓源增益和上限頻率。試計算它的低頻電壓源增益和上限頻率。 ebr mgTEQUImV26mA1 S 038. 0 m0g S 038. 0001 k 6 . 2 ebCcbTm2 Cfg pF 8 .14 M1CcbCm)1( CRgpF 7 .96 MCeb CM1C pF 5 .111 usmAcmRg ebbbseb

12、r rrr51.133 R)/Rr (bbBs reb/ r k 77. 0 Hf又因為又因為M21RC MHz 85. 1 usmAlg2051.133lg20 dB 5 .42 rbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecbC23 3、低頻段、低頻段uoRo+ - -RL+ - -uotC2CoRR )rr/(RR),Rg(rrrRrRuue bbbBiCme bbbe bisisot 輸出回路是輸出回路是高通電路高通電路2LCLLLCLLotoC)RR(21ffjf1fjfRRRuu rbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ -

13、 -usecbC22LCLLLusmuslC)RR(21ffjf1fjfAA f0.01fL-1800.1fL fL10fL-90-135 十十倍倍頻頻/45 f0.01fL0.1fL fL10fL）（dB|lg20UA20dB/十倍頻十倍頻|lg20usmA全頻段放大倍數(shù)表達式：全頻段放大倍數(shù)表達式：)j1(1)j1(jHLLusmusffffffAA f-180fHfL-225-270 ffHfL）（dB20U|A|lg-20dB/十倍頻程十倍頻程|lg20usmA-135-90十十倍倍頻頻/45 20dB/十倍頻程十倍頻程十十倍倍頻頻/45 4 4、電壓放大倍數(shù)的波特圖、電壓放大倍數(shù)的波

14、特圖四、三種放大電路的頻率響應的比較四、三種放大電路的頻率響應的比較 )g(1)C( 21mebsBbbebHcbLCRrRrrf 共共發(fā)發(fā)：cbLCH2ebH1/RR212 CfCgfm）（共基：共基： ebcbeb)(21 rCCf Tf 共發(fā)電路有密勒效共發(fā)電路有密勒效應，頻率上限低應，頻率上限低共集電路和共基電共集電路和共基電路，頻率上限遠比路，頻率上限遠比共發(fā)電路高共發(fā)電路高例：例： 1. 信號頻率為信號頻率為0時電壓時電壓放大倍數(shù)的表達式？放大倍數(shù)的表達式？ 2. 若所有的電容容量都相若所有的電容容量都相同，則下限頻率等于多少？同，則下限頻率等于多少？時間常數(shù)時間常數(shù)分析分析所確定的截止頻率。、分別考慮e21CCCC1beb2b