場效應(yīng)管的高頻等效模型單管放大電路的頻率響應(yīng)

1、5.3 場效應(yīng)管的高頻等效模型場效應(yīng)管各極之間存在極間電容，其高頻等效模型如下：一般情況下， rgs和 rds比外接電阻大得多，可認(rèn)為是開路。 Cgd可進行等效變化，使電路單向化。1 Cgd等效變化：g-s之間的等效電容為d-s之間的等效電容為圖5.3.1 場效應(yīng)管的高頻等效模型(b)簡化模型25.4 單管放大電路的頻率響應(yīng)5.4.1 單管共射放大電路的頻率響應(yīng)C1Rb+VCCC2Rc+Rs+圖5.4.1 單管共射放大電路中頻段：各種電抗影響忽略，Au 與 f 無關(guān)；低頻段：耦合電容(或旁路電容)壓降增大，Au降低。與電路中的電阻構(gòu)成RC 高通電路；高頻段：三極管的極間電容并聯(lián)在電路中，Au降

2、低。而且，構(gòu)成 RC 低通電路。3一、中頻電壓放大倍數(shù)耦合電容 可認(rèn)為交流短路；極間電容可視為交流開路。1. 中頻段等效電路由圖可得：圖5.4.2 中頻段等效電路ebc+RbRcRs42. 中頻電壓放大倍數(shù)已知 ，則結(jié)論：中頻電壓放大倍數(shù)的表達式，與利用簡化h參數(shù)等效電路的分析結(jié)果一致。5二、低頻電壓放大倍數(shù)考慮耦合電容(或旁路電容)的作用，其等效電路：C1與輸入電阻構(gòu)成一個 RC 高通電路。圖5.4.3 低頻段等效電路ebc+RbRcRsC16輸出電壓：低頻電壓放大倍數(shù)：圖5.4.3低頻段等效電路ebc+RbRcRsC17低頻時間常數(shù)為：下限(3 dB)頻率為：則對數(shù)幅頻特性：對數(shù)相頻特性：

3、因電抗元件引起的相移為附加相移。低頻段最大附加相移為+908三、高頻電壓放大倍數(shù)考慮極間電容的影響，其等效電路：圖5.4.4 高頻等效電路(a)bce+RbRcRs9用戴維南定理簡化高頻等效電路：圖5.4.4 高頻等效電路(b)輸入回路的等效變換Re+圖5.4.4 高頻等效電路(c)輸入回路be+RbRs+10圖5.4.4 高頻等效電路(a)ce+RcR11高頻時間常數(shù)：上限(-3 dB)頻率為：的對數(shù)幅頻特性和相頻特性：高頻段最大附加相移為-9012四、波特圖繪制波特圖步驟： 1. 根據(jù)電路參數(shù)計算 、fL 和 fH ； 2. 由三段直線構(gòu)成對數(shù)幅頻特性； 中頻段：對數(shù)幅值 = 20lg 低

4、頻段： f = fL開始減小，作斜率為 20 dB/十倍頻直線； 高頻段：f = fH 開始增加，作斜率為 20 dB/十倍頻直線。3. 由五段直線構(gòu)成對數(shù)相頻特性。 13對數(shù)幅頻特性：fOfL20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270-225-135-180對數(shù)相頻特性：-9010 fL0.1fL0.1fH10 fHfO145.4.2 單管共源放大電路的頻率響應(yīng)圖5.4.7單管共源放大電路及其等效電路在中頻段開路，C短路，中頻電壓放大倍數(shù)為15在高頻段，C短路，考慮的影響，上限頻率為：在低頻段，開路，考慮C的影響，下限頻率為：電壓放大倍數(shù)：165.4.3 放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積

5、為了改善放大電路低頻特性，需加大耦合電容及其回路電阻，以增大回路時間常數(shù)，從而降低下限頻率。在信號頻率很低的場合，應(yīng)考慮采用直接耦合方式。2.為了改善單管放大電路的高頻特性，應(yīng)增大上限頻率。問題： fH的提高與Ausm的增大是相互矛盾的。173.增益帶寬積中頻電壓放大倍數(shù)與通頻帶的乘積。Ri = Rb / rbe假設(shè) Rb Rs，Rb rbe；(1 + gmRc)C C18說明：式不很嚴(yán)格，但從中可以看出一個大概的趨勢，即選定放大三極管后，rbb 和 C的值即被確定，增益帶寬積就基本上確定，此時，若將放大倍數(shù)提高若干倍，則通頻帶也將幾乎變窄同樣的倍數(shù)。 如欲得到一個通頻帶既寬，電壓放大倍數(shù)又高

6、的放大電路，首要的問題是選用 rbb 和 C均小的高頻三極管。19復(fù)習(xí)：1.晶體管的混合 模型2.單管共射放大電路的頻率響應(yīng)表達式：波特圖的繪制：三段直線構(gòu)成幅頻特性五段直線構(gòu)成相頻特性205.5 多級放大電路的頻率響應(yīng)5.5.1多級放大電路頻率特性的定性分析多級放大電路的電壓放大倍數(shù)：對數(shù)幅頻特性為： 在多級放大電路中含有多個放大管，因而在高頻等效電路中有多個低通電路。在阻容耦合放大電路中，如有多個耦合電容或旁路電容，則在低頻等效電路中就含有多個高通電路。21多級放大電路的總相位移為：兩級放大電路的波特圖fHfL幅頻特性fOfL1fH16 dB3 dB3 dBfBW1fBW2一 級二 級-2

7、0dB/十倍頻-40dB/十倍頻22相頻特性-270-360fL1fH1fO-540-180-450-90一 級二 級多級放大電路的通頻帶，總是比組成它的每一級的通頻帶窄。235.5.2 多級放大電路的上限頻率和下限頻率的估算在實際的多級放大電路中，當(dāng)各放大級的時間常數(shù)相差懸殊時，可取其主要作用的那一級作為估算的依據(jù)。 即：若某級的下限頻率遠高于其它各級的下限頻率，則可認(rèn)為整個電路的下限頻率就是該級的下限頻率。同理若某級的上限頻率遠低于其它各級的上限頻率，則可認(rèn)為整個電路的上限頻率就是該級的上限頻率。24例5.5.1已知某電路的各級均為共射放大電路，其對數(shù)幅頻特性如圖所示。求下限頻率、上限頻率和電壓放大倍數(shù)。（2）高頻段只有一個拐點，斜率為-60