放大電路的頻率響應和噪聲

關于放大電路的頻率響應和噪聲2022/10/201第1頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四二、特征頻率fT4.3晶體管放大電路的頻率響應4.3.1共射放大電路的頻率響應一、共射放大電路的高頻響應4.1.2晶體管的高頻參數二、共射放大電路的低頻響應

三、共基電流放大系數α(jf)及fα一、共射電流放大系數β(jf)及其上限頻率fβ第2頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四第4章放大電路的頻率響應和噪聲

（1）掌握放大電路頻率響應的有關概念，掌握放大器的低頻、中頻和高頻等效電路（2）掌握晶體管頻率參數、共射電路頻率響應特性。（3）了解單管放大電路頻率響應的分析方法。（4）了解波特圖的概念及畫法。第3頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四1.待放大的信號，具有一定的頻率范圍。2.放大電路的放大性能與頻率有關。

由于電抗元件的存在，使得放大器對不同頻率信號分量的放大倍數和延遲時間不同，那么放大后的信號各頻率分量的大小比例和時間相對關系將不同于輸入信號。由此產生的失真稱為頻率失真。4.1放大電路的頻率響應和頻率失真

第4頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四幅頻失真和相頻失真.avi線性失真起因結果線性電抗元件引起非線性元件引起不產生新的頻率分量產生新的頻率分量非線性失真第5頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四4.1.1放大電路的幅頻特性和幅頻失真圖4.1.2幅頻特性(a)理想幅頻特性f0f0(c)阻容耦合放大電路幅頻特性中頻區(qū)低頻區(qū)高頻區(qū)上限頻率下限頻率通頻帶增益頻帶積中頻增益第6頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四

圖4.1.3相頻特性f0(a)理想相頻特性4.1.2放大電路的相頻特性和相頻失真0(c)阻容耦合放大電路的相頻特性第7頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四4.1.3波特圖波特圖就是一種采用對數坐標的頻率特性曲線。CR+_+_圖4.1.4高通電路的頻率響應及其波特圖（a）高通電路（b）頻率響應第8頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四圖4.1.4高通電路的頻率響應及其波特圖（c）波特圖

（b）頻率響應線性刻度對數刻度對數刻度對數刻度第9頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四普遍意義的結論(1)電路的截止頻率決定于電容所在回路的時間常數。(2)當f=fL或fH時，增益下降3dB，且產生+45o或-45o相移。(3)近似分析中，可用近似波特圖表示放大電路的頻率特性。第10頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四4.2晶體管的高頻小信號模型和高頻參數4.2.1晶體管的高頻小信號模型圖4.2.1晶體管的高頻小信號混合π模型第11頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四4.1.2晶體管的高頻參數一、共射電流放大系數β(jf)及其上限頻率fβIb.ecb圖

4.2.2的分析第12頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四第13頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四二、特征頻率fTfβfTf01β0|β(jf)|0.707β0第14頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四三、共基電流放大系數α(jf)及fα第15頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四4.3晶體管放大電路的頻率響應Rs＋－C1＋RB2RB1RE＋C3＋C2RCRL＋－Uo.Us.UCC圖4.3.1(a)共射放大器電路4.3.1共射放大電路的頻率響應1.高頻小信號等效電路及其簡化模型一、共射放大電路的高頻響應第16頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四(b)等效電路(設RB1//RB2>>rbe)rbe′b′rbb′RsUsrceRCRL＋－UobeRL′Cbc′Cbe′cUbe′gm圖4.3.1共射放大器及其高頻小信號等效電路I1I2′第17頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四rbb′RsUs＋－rbe′Cbe′CMb′CM′′RL＋－UobeUbe′gmcI1密勒等效電容圖4.3.2(a)密勒等效后的單向化等效電路

第18頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四rbb′RsUs.＋－rbe′Cbe′CMb′CM′′RL＋－Uo.beUbe′gm.c圖4.3.2(a)密勒等效后的單向化等效電路I2第19頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四圖4.3.2(b)進一步的簡化等效電路Ube′gm′RL＋－UoUs＋－′RsCiUbe′′第20頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四2.高頻增益表達式及上限頻率第21頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四|Aus(jf)|0.707|AuIs||AuIs|fffHfH0-180°-225°-270°(j)f|Aus(jf)|fffH0-180°-225°-270°0.01fH0.1fH10fH4020－20dB/10倍頻程(a)(b)(c)(d)(fH)＝45°圖4.3.3共射放大電路的高頻響應

(a)幅頻特性；(b)相頻特性；

(c)幅頻特性近似波特圖；(d)相頻特性近似波特圖線性刻度對數刻度對數刻度(j)f第22頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四二、共射放大電路的低頻響應

(a)電路圖4.3.4共射放大電路及其低頻等效電路

1.共射放大器的低頻等效電路第23頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四低頻等效電路圖4.3.4共射放大電路及其低頻等效電路第24頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四簡化低頻等效電路圖4.3.4共射放大電路及其低頻等效電路′第25頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四2.C1、ＣE對低頻特性的影響第26頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四第27頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四

3.C2對低頻響應的影響圖4.3.6C2對低頻響應影響的等效電路第28頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四(C2引入的下限角頻率)第29頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四(中頻源增益)第30頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四圖4.3.7共射放大電路完整的頻率響應波特圖第31頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四思考題1.線性失真與非線性失真有何差異？2.晶體管的頻率參數fβ、fT、fα的含義如何？三者的關系如何？3.共射放大電路在高頻區(qū)和低頻區(qū)放大倍數下降的原因是什么？第32頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四作業(yè)4.14.34.44.6第33頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四

圖5―28共射放大器電路第34頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四

圖5―28共射放大器電路的幅頻特性第35頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四

元、器件輸入示意圖第36頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四Multisim中的“分析方法”第37頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四MP3播放器的音頻頻率范圍為20Hz-20kHz。FM廣播的音頻頻率范圍為200Hz-15kHz。AM廣播的音頻頻率范圍為200Hz-4.5kHz。常見音頻系統(tǒng)（設備）的通頻帶第38頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四音階CDEFGAB簡譜符號1234567頻率（Hz）261293330349392440494頻率(對數)48.349.350.350.851.852.853.8音階的劃分是在頻率的對數坐標(20log)上取等分而得第39頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四使用分貝做單位的主要優(yōu)點(1)數值變小，讀寫方便。

一架收音機從天線收到的信號至送入喇叭放音輸出，一共要放大2萬倍左右。

(2)運算方便。

若某功放前級是100倍(20dB)，后級是20倍(13dB)，那么總功率放大倍數是100×20=2000倍，總增益為20dB＋13dB=33dB。

第40頁，共42頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四(3)能如實地反映人對聲音的感覺。電功率從0.1瓦增到1.1瓦，聽到的聲音響了很多；

從1瓦增強到2瓦，響度差不多；

從10瓦增強到11瓦，沒人能聽出響度差別。