模擬電子電路基礎(chǔ)5

1、第五章 放大電路的頻率特性 5.1放大電路頻率特性的基本概念 5.2復(fù)頻域分析法5.3單級(jí)放大電路的頻率特性返回usEC5.1放大電路頻率特性的基本概念 中頻響應(yīng)低頻響應(yīng)高頻響應(yīng)CiCo電路仿真休息1休息2返回 第二章中所討論和分析的放大器的方法只限于中頻情況。 這時(shí)電容C1，C2，Ce因阻抗太小近似認(rèn)為短路。 而晶體管的極間分布電容Ci和Co阻抗（1/C）較大， 近似認(rèn)為開路。 于是所得到的放大器的交流通道是一個(gè)線性電阻的電路。故所求出的電路參數(shù)：Au，Ri，Ro等均為常數(shù)。 在低頻區(qū)： C1，C2阻抗不能忽略它們對(duì)輸入和輸出信號(hào)的分壓作用。 而Ce阻抗對(duì)發(fā)射極電阻的旁路作用減弱。 從而導(dǎo)致

2、Au或AidBf ()fL (L)f H(H)3dB1800f () 5.1放大電路頻率特性的基本概念 f ()f L(L)1800dB電路仿真休息1休息2返回5.2復(fù)頻域分析法5.2.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)5.2.2 復(fù)頻率+j的物理意義 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn)，極點(diǎn)和零極圖5.2.4 系統(tǒng)波特圖的近似畫法 返回5.2.5 主極點(diǎn)的概念5.2.5 開路時(shí)間常數(shù)分析法5.2.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 線性網(wǎng)絡(luò) H(s)休息2休息1返回 若電流I(t)的幅度Im(t)是隨時(shí)間而變化的，則非恒定幅度的正弦電流的振幅應(yīng)當(dāng)表示為5.2.2 復(fù)頻率S+j的物理意義 i（t）i（t）i（t） 0 0=0休息2休息1返回 幅

3、度恒定的正弦電流 ，如果改用復(fù)數(shù)法 表示，即非等幅正弦電流，可寫成 式中的s=+j，s就是復(fù)頻率。 復(fù)頻率s的實(shí)部表示了電流幅度的變化規(guī)律，也即為振幅 的衰減因子；而虛部則確定了電流的角頻率 j 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn)，極點(diǎn)和零極圖oo休息2休息1返回522 放大電路傳輸函數(shù)的特點(diǎn) 休息2休息1返回放大電路的傳輸函數(shù)A(s)具有以下特點(diǎn)： 1一個(gè)物理可實(shí)現(xiàn)的線形時(shí)不變系統(tǒng)的傳輸函數(shù)A(s)分子多項(xiàng)式的次數(shù)m必定小于或者等于分母多項(xiàng)式的次數(shù)n 2由于放大器是一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)，因此，放大器增益函數(shù)A(s)的所有極點(diǎn)都位于s平面的左半開平面上 3增益函數(shù)A(s)的極點(diǎn)數(shù)目等于電路中獨(dú)立電抗元件的數(shù)目

4、。 C1C2 C3C1C3 C2圖57 電容回路和電容割集（a）（b）522 放大電路傳輸函數(shù)的特點(diǎn)休息2休息1返回1低頻增益函數(shù)AL(s) 放大器的低頻增益函數(shù)AL(s)是由放大器低頻段的小信號(hào)模型導(dǎo)出。 在建立低頻模型時(shí)，通常要忽略晶體管內(nèi)的結(jié)電容及分布電容（即小電容），而耦合、旁路電容等大電容不應(yīng)忽略。低頻增益函數(shù)AL(s)中極點(diǎn)數(shù)目一定等于零點(diǎn)數(shù)目 C1Rb1CeC2Rb2ReRLRcusRsuoEcRsRbusrbbrbeRcRLgmu1u1RsRbusrbbrbeReCeRcRLC2gmu1u1C1522 放大電路傳輸函數(shù)的特點(diǎn)休息2休息1返回2高頻增益函數(shù)AH(s) AH(s)可

5、由放大器高頻段小信號(hào)模型導(dǎo)出。 在建立高頻小信號(hào)模型時(shí)，要忽略耦合、旁路電容等大電容，而晶體管的結(jié)電容及極間分布電容（即小電容）不應(yīng)忽略。 高頻增益函數(shù)AH(s)極點(diǎn)數(shù)目一定大于零點(diǎn)數(shù)目 當(dāng)s0時(shí)意味著頻率趨于中頻段 C1Rb1CeC2Rb2ReRLRcusRsuoEcRsRbusrbbrbeRcRLgmu1u1RsRbusrbbrbeRcRLCLgmu1u1CbeCbcrceRsRbusrbbrbeRcRLCLgmu1u1CbeCbcrce522 放大電路傳輸函數(shù)的特點(diǎn)休息2休息1返回3全頻段增益函數(shù)A(s) 如果由放大器全頻段小信號(hào)模型導(dǎo)出A(s) 全頻段增益函數(shù) C1Rb1CeC2Rb2

6、ReRLRcusRsuoEcRsRbusrbbrbeReCeRcRLC2gmu1u1C1RsRbusrbbrbeRcRLgmu1u1CbeCbcC1ReCeC2電路仿真（rad/s）()10210311061041051090o135o-45o45o（rad/s）20lg A()（dB）1031102106104105104060-2020圖58 波特圖的坐標(biāo)系（a） 幅頻特性波特圖的坐標(biāo)（b） 相頻特性波特圖的坐標(biāo)523 放大電路波特圖的近似畫法 休息2休息1返回5.2.4 系統(tǒng)波特圖的近似畫法休息2休息1返回1. 一階極點(diǎn)和一階零點(diǎn) 休息2休息1返回(1) 常數(shù)項(xiàng)u1(j )（如果設(shè) z

7、p ，例 p=100 z）休息2休息1返回z0.1z10z100z45O90O 10 z ,2()=90 0.1 10 z 45/十倍頻直線休息2休息1返回 z , A u2()=20lg( / z ) (20dB/十倍頻) 直線 dBz0.1z10z100z1020()一階零點(diǎn)因子 ()一階極點(diǎn)因子 10z100zz0.1z90OP10P45O 10 p 3()=- 90 0.1 p= =10 p , 45/十倍頻休息2休息1dB10P100zP-10-20z0.1z10z返回 10 p , Au3=-20lg( / p ) -20dB/十倍頻()合成波特圖 休息2休息1返回()合成波特圖 +20z0.1z10z100zP10PdB+10+40+30z0.1z10z100z45O90OP10P+40dB1020z0.1z10z100z100zP-10-20z0.1z10z10PdBz0.1z10z100z45O90Oz0.1z10z1