模擬電路課件講義47-放大電路的頻率響應(yīng)匯總

1、4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.1頻率響應(yīng)的一般概念4.2三極管的頻率參數(shù)4.3單管共射放大電路的頻率響應(yīng)4.4多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng) 14.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.1頻率響應(yīng)的一般概念4.24.1頻率響應(yīng)的一般概念由于放大電路中存在電抗性元件，所以電路的放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)，這種關(guān)系稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。4.1.1幅頻特性和相頻特性電壓放大倍數(shù)的幅值和相角都是頻率的函數(shù)。即24.1頻率響應(yīng)的一般概念由于放大電路中存在電抗性元件，典型的單管共射放大電路的幅頻特性和相頻特性O(shè)ffLfHBWAum0.707Aum- 90-180-270f03典型的單管共射放大電路的幅頻特性和相頻特性O(shè)ffLfH

2、BWA4.1.2下限頻率、上限頻率和通頻帶fLfHBWAum0.707AumOffL ：下限頻率；fH ：上限頻率BW ：通頻帶BW = fH - fL44.1.2下限頻率、上限頻率和通頻帶fLfHBWAum0.4.1.3波特圖放大電路的對(duì)數(shù)頻率特性稱為波特圖 40 20 6 3 0 - 3- 20- 4010010210.7070.10.0154.1.3波特圖放大電路的對(duì)數(shù)頻率特性稱為波特圖 40一、RC 高通電路的波特圖+_+_CR RC 高通電路令：6一、RC 高通電路的波特圖+_+_CR RC 高通電路令：則有：7則有：7對(duì)數(shù)幅頻特性： 實(shí)際幅頻特性曲線： 幅頻特性當(dāng) f fL(高頻)

3、，當(dāng) f fT 時(shí)，三極管失去放大作用； f = fT 時(shí)，由式得：174.2.2特征頻率 f T 值降4.2.3共基極截止頻率 f 值下降為低頻 0 時(shí) 的 0.707倍時(shí)的頻率。184.2.3共基極截止頻率 f 值下降為低頻 0 時(shí) 的 f 與 f 、 fT 之間關(guān)系：因?yàn)榭傻?9 f 與 f 、 fT 之間關(guān)系：因?yàn)榭傻?9說(shuō)明：所以：1. f 比 f 高很多，等于 f 的 (1 + 0) 倍；f fT f3. fT 用得最多，其值越高表明BJT的高頻性能越好。 20說(shuō)明：所以：1. f 比 f 高很多，等于 f 的 在研究放大電路的頻率時(shí)，在高頻情況下，必須考慮BJT的結(jié)電容。集電極電

4、流與基極電流不再成比例，也不同相，而是頻率的函數(shù)。BJT的H參數(shù)模型僅用于解決低頻問(wèn)題，已不再適用于高頻情形，所以需要建立BJT的高頻小信號(hào)模型。 BJT的高頻小信號(hào)模型21 在研究放大電路的頻率時(shí)，在高頻情況下，必須考慮BJ密 勒 等 效 電 路ZI2I1231N0V2V1(a)含有N+1個(gè)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)231N(b)經(jīng)過(guò)密勒變換后的電路I1I2Z1Z20圖中，由結(jié)點(diǎn)1流出通過(guò)Z的電流 可由下式得出：I1Z1-KZ1=I1V2V1=ZZKV1V1=Z=V1(1-K)Z1V1=V1Z1-K=密勒定理：一個(gè)含有N+1個(gè)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)如圖(a)，其中結(jié)點(diǎn)0為參考點(diǎn)，即為零電位點(diǎn)。在結(jié)點(diǎn)1和結(jié)點(diǎn)2之間有一阻

5、抗Z，結(jié)點(diǎn)1與結(jié)點(diǎn)2對(duì)參考結(jié)點(diǎn)的電壓分別為V1和V2，設(shè)兩結(jié)點(diǎn)的電壓之比為K=V2V122密 勒 等 效 電 路ZI2I1231N0V2V1(I2V1V2=ZZ=V2(1-1/K)Z2V2=ZV21-1/K=同理： 說(shuō)明由結(jié)點(diǎn)2流出通過(guò)Z的電流 等于由結(jié)點(diǎn)2流出通過(guò)Z2 到達(dá)參考點(diǎn)0的電流 。I2時(shí)，當(dāng)由上分析可知：K=V2V1Z1-KZ1=Z2 =Z1-1/K圖(a)與圖(b)是等效的說(shuō)明由結(jié)點(diǎn)1流出通過(guò)Z的電流 等于由結(jié)點(diǎn)1流出通過(guò)Z1 到達(dá)參考點(diǎn)0的電流 。I123I2V1V2=ZZ=V2(1-1/K)Z2V2=由BJT的結(jié)構(gòu)引出物理模型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖及混合模型24由BJT的結(jié)構(gòu)引出物

6、理模型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖及混合模型24根據(jù)密勒定理，高頻小信號(hào)等效電路可化簡(jiǎn)為：25根據(jù)密勒定理，高頻小信號(hào)等效電路可化簡(jiǎn)為：254.3阻容耦合單管共射放大電路的頻率響應(yīng)C1RcRb+VCCC2RL+Rs+將 C2 和 RL 看成下一級(jí)的輸入耦合電容和輸入電阻。264.3阻容耦合單管共射放大電路C1RcRb+VCCC2RL 利用混合型等效電路分析共射放大電路的頻率響應(yīng),可以按低頻段、中頻段、高頻段三部分分別進(jìn)行，然后將三段的結(jié)果組合起來(lái)就得到電路的頻率響應(yīng)。 單管共射放大電路及其等效電路27 利用混合型等效電路分析共射放大電路的頻率響1. 共射極放大電路的中頻響應(yīng)單管共射放大電路的中頻等效電路

7、在中頻區(qū)，XC = 1/wc，由于C的容量較大，則XC較小，可視為短路；而并聯(lián)的結(jié)電容容量很小、容抗很大，可視為開(kāi)路，。此電路不存在受頻率影響的元件和參數(shù)，電壓增益是個(gè)實(shí)數(shù)，與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)，頻率特性平坦。前面講的微變等效電路及電路增益的計(jì)算均是指中頻區(qū)的情況。 281. 共射極放大電路的中頻響應(yīng)單管共射放大電路的中頻等效電路2. 共射極放大電路的低頻響應(yīng)在低頻區(qū)，耦合電容C容量較大，不能再視為短路；而并聯(lián)的結(jié)電容，容抗很大，仍可視為開(kāi)路?？汕蟪龅皖l放大倍數(shù)；將輸出回路變?yōu)榇骶S南等效電路形式，可求出下限截止頻率。（P170）（a）低頻等效電路 (b)輸出回路的等效電路292. 共射極放大電路的低

8、頻響應(yīng)在低頻區(qū)，耦合電容C容量較3. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)(a)高頻等效電路 (b)輸入回路的等效電路在高頻區(qū)，耦合電容C容量較大，可視為短路；而并聯(lián)的結(jié)電容，不可視為開(kāi)路?？汕蟪龈哳l放大倍數(shù)；將輸入回路變?yōu)榇骶S南等效電路形式，可求出上限截止頻率。303. 共射極放大電路的高頻響應(yīng)(a)高頻等效電路 單管共射放大電路的波特圖將中低高頻區(qū)分別畫(huà)出的波特圖綜合起來(lái)就構(gòu)成了共發(fā)射極電路完整的頻率響應(yīng)。如下圖所示：31單管共射放大電路的波特圖將中低高頻區(qū)分別畫(huà)出的波特圖綜合幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-270-225-135-180相頻特性-9010 fL0.1fL0.1fH10 fHfO32幅頻特性fOfL-20dB/十倍頻fH20dB/十倍頻-274.4 多極放大電路的頻率響應(yīng) 多級(jí)放大電路的通頻帶比它的任何一級(jí)都窄。 當(dāng)兩級(jí)增益和頻帶均相同時(shí)，則單級(jí)的上下限頻率處的增益為0.707AVM1兩級(jí)的增