放大電路的頻率響應(yīng)P課件

4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章內(nèi)容

4.1

BJT

4.2

基本共射極放大電路

4.3

放大電路的分析方法

4.4

放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題

4.5

共集電極放大電路和共基極放大電路

4.6

組合放大電路

4.7

放大電路的頻率響應(yīng)4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章內(nèi)容4.4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章要求

1.

了解雙極結(jié)型三極管

(BJT)

的結(jié)構(gòu)、工作原理、溫度對(duì)參數(shù)及特性的影響，掌握其符號(hào)、電流關(guān)系、特性曲線、參數(shù)、使用和應(yīng)用，三種工作狀態(tài)

(

區(qū)

)

的條件、特點(diǎn)和判斷。

2.

掌握基本共射極放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。

3.

熟悉放大電路的圖解分析法、靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響，掌握基本共射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。

4.

了解溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，熟悉穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施，掌握基極分壓式射極偏置放大電路的組成、工4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章要求1.4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)

5.

掌握共集電極放大電路和共基極放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。

6.

熟悉組合放大電路的特點(diǎn)及分析方法、復(fù)合管的特點(diǎn)和判斷。

7.

了解放大電路的頻率響應(yīng)，幅度失真、相位失真、頻率失真、線性失真、產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因、上限頻率、下限頻率、通頻帶。作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)5.掌握共4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：雙極結(jié)型三極管

(BJT)

的符號(hào)、電流關(guān)系、特性曲線、參數(shù)、使用和應(yīng)用；三種基本放大電路

(

共射、共集和共基

)

的組成、工作原理、靜態(tài)分析

(

估算法

)、動(dòng)態(tài)分析

(

小信號(hào)模型分析法

)

、性能特點(diǎn)和用途；穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施，基極分壓式射極偏置電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。難點(diǎn)：雙極結(jié)型三極管(BJT)的工作原理和特性曲線,放大電路的工作原理、靜態(tài)分析

(

圖解分析法、估算法

)

和動(dòng)態(tài)分析

(

圖解分析法、小信號(hào)模型分析法

)，放大電路的頻率響應(yīng)。4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)內(nèi)容本節(jié)只作定性分析

4.7.B

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

1.

中頻段頻率響應(yīng)

2.

低頻段頻率響應(yīng)

3.

高頻段頻率響應(yīng)

4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

4.7.A

頻率響應(yīng)的概念

1.

頻率響應(yīng)

2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)

3.

上限頻率和下限頻率

4.

通頻帶(帶寬)4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)內(nèi)容本節(jié)只作定4.7放大電路的頻率響應(yīng)

4.7.C

線性失真

1.

幅度失真

2.

相位失真

3.

頻率失真

4.

線性與非線性失真的區(qū)別

4.7.2

BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

1.

BJT的高頻小信號(hào)模型

2.

BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得

3.

BJT的頻率參數(shù)

4.7.D

放大電路的頻率響應(yīng)

1.

幾個(gè)上限頻率的比較

2.

擴(kuò)展上限頻率的方法4.7放大電路的頻率響應(yīng)4.7.C線性失4.7放大電路的頻率響應(yīng)

3.

增益-帶寬積

4.

多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

4.7.E

研究頻率響應(yīng)的必要性

為什么要研究頻率響應(yīng)？4.7放大電路的頻率響應(yīng)3.增益-帶寬積4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)要求

1.

熟悉頻率響應(yīng)的有關(guān)概念。

2.

熟悉產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因。

3.

熟悉線性失真的有關(guān)概念。

4.

了解BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

5.

熟悉基本、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

6.

了解研究頻率響應(yīng)的必要性4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)要求1.熟悉4.7.A頻率響應(yīng)的概念頻率響應(yīng)是什么？

1.

頻率響應(yīng)

2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)

3.

上限頻率和下限頻率

4.

通頻帶(帶寬)4.7.A頻率響應(yīng)的概念頻率響應(yīng)是什么？1.頻率由于存在電抗性元件

(

C、L

)，其電抗隨頻率變化而變化,當(dāng)輸入信號(hào)頻率過(guò)低或過(guò)高時(shí)，放大倍數(shù)會(huì)減小，同時(shí)產(chǎn)生超前或滯后的相移。因此放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)的放大能力不同，其大小和相位隨頻率變化而變化。4.7.A頻率響應(yīng)的概念1.

頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)

(

頻率特性

)：放大電路的電壓放大倍數(shù)與正弦輸入信號(hào)的頻率的函數(shù)關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，電壓放大倍數(shù)是復(fù)數(shù)。實(shí)際輸入信號(hào)包含很多頻率成分，具有一定的頻率范圍，如音頻信號(hào)為

20Hz

~

20kHz，視頻信號(hào)為

0

~

4.5MHz，調(diào)頻(FM)廣播信號(hào)為

88

~

108MHz。在放大電路中

Av

=

Av

(

f

)

=

Av

ej

=

Av

(

f

)ej

(

f

)

=

Av

(

f

)

∠

(

f

)

.....由于存在電抗性元件(C、L)，其電抗隨頻率變化而變化,

中頻區(qū)放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)(1)

幅頻響應(yīng)電壓放大倍數(shù)的幅值|Av|與頻率

f的函數(shù)關(guān)系，即輸入電壓幅度固定時(shí)，輸出電壓的幅度隨頻率變化的規(guī)律。也稱為幅頻特性。中頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念

低頻區(qū)放大倍數(shù)降低。

高頻區(qū)放大倍數(shù)降低。低頻區(qū)高頻區(qū)呈現(xiàn)帶通特性Av

=

Av

(

f

)

..中頻區(qū)放大倍數(shù)2.幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)4.7.A頻率響應(yīng)的概念(2)

相頻響應(yīng)電壓放大倍數(shù)的相位

與頻率

f的函數(shù)關(guān)系，即輸出電壓與輸入電壓之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。也稱為相頻特性。

=

(

f

)

中頻區(qū)相位與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。

低頻區(qū)產(chǎn)生正的(超前)附加相位移。

高頻區(qū)產(chǎn)生負(fù)的(滯后)附加相位移。fL

fH

f–90o

–180o

–270o

–135o–225o中頻區(qū)低頻區(qū)高頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念(2)相頻響應(yīng)電

Po

=

V

2o

/R

=

(V

2oM

/

2)

/R

=

PoM

/

2，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)稱為半功率點(diǎn)[高(上)半功率點(diǎn)、低(下)半功率點(diǎn)]。4.7.A頻率響應(yīng)的概念3.

上限頻率和下限頻率中頻區(qū)放大器放大的信號(hào)不同，最大容許值有所不同。聲或光的功率變化不超過(guò)一倍時(shí)，不會(huì)造成聽(tīng)覺(jué)或fL

f0當(dāng)fH

即時(shí)視覺(jué)明顯的變化。因此，確定一個(gè)半功率點(diǎn)作為放大倍數(shù)下降的最大容許值。Po=V2o/R=(V2oM4.7.A頻率響應(yīng)的概念4.

通頻帶

(帶寬)高頻區(qū)低頻區(qū)通頻帶

fL

當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)頻率稱為下限(截止)

頻率

f

L。fH

中頻區(qū)f0

在高頻區(qū)：當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)頻率稱為上限(截止)

頻率

f

H。

上限頻率

f

H

和下限頻率

f

L

之差。BW

=

f

H

–

f

L

≈

f

H

上限頻率

f

H

和下限頻率

f

L(通頻帶)反映了放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。在低頻區(qū)：4.7.A頻率響應(yīng)的概念4.通頻帶(帶寬)高頻區(qū)低頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念

微波接力通信設(shè)備中的中頻放大器，在信號(hào)占據(jù)的頻率范圍70MHz±6MHz內(nèi)，放大倍數(shù)的幅值變化只容許百分之幾，相頻特性容許的時(shí)延差不得超過(guò)±1nS。例如：音頻放大電路的下限頻率fL=20Hz，上限頻率f

H

=20kHz，則通頻帶BW

=f

H-f

L=20kHz-20Hz=19.980kHz≈f

H=20kHz。

不同信號(hào)的放大電路對(duì)上限頻率fH和下限頻率fL(通頻帶)的要求不同。4.7.A頻率響應(yīng)的概念微波接力通信設(shè)備中的中頻放需要放大的輸入信號(hào)的頻率成分為100Hz—10kHz，那么放大電路的通頻帶應(yīng)如何選擇？4.7.A

頻率響應(yīng)的概念例1中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

需要放大的輸入4.7.A頻率響應(yīng)的概念例14.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因產(chǎn)生頻率響應(yīng)有哪些原因？

1.

中頻段頻率響應(yīng)

2.

低頻段頻率響應(yīng)

3.

高頻段頻率響應(yīng)

4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因產(chǎn)生頻率響應(yīng)有哪些原因？

阻容耦合放大電路由于存在耦合電容、旁路電容及三極管的結(jié)電容、接線的分布電容等，其容抗隨頻率變化，信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位將發(fā)生變化，因此放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)的放大能力不同，其大小和相位隨頻率變化而變化。4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因耦合電容、旁路電容很大(μF)，對(duì)中頻和高頻容抗很小，可看作短路；對(duì)低頻容抗較大，不能看作短路。極間電容、分布電容很小(pF)，對(duì)中頻和低頻容抗很大，可看作開(kāi)路；對(duì)高頻容抗較小，不能看作開(kāi)路。

低頻

中頻高頻

耦合、旁路電容不短路短路短路極間、分布電容開(kāi)路開(kāi)路不開(kāi)路阻容耦合放大電路由于存在耦合電容、旁路電容及三極管的4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RSvS+–

放大電路全頻段等效電路Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因Rb1RcCb1Cb2Rb2C4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因1.

中頻段頻率響應(yīng)耦合電容和旁路電容較大,對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很小，視作短路。

三極管極間電容和導(dǎo)線分布電容很小,對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很大,

視作開(kāi)路。vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–Ci分布電容Co分布電容Cbc極間電容Cbe極間電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因1.中頻段頻率響應(yīng)耦4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因RLRb2+iCibieiiRb1RCiRb1iRb2Revivo+––RSvS+–交流通路小信號(hào)等效電路中頻段電容不影響交流信號(hào)傳送，放大電路的放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)(前面討論的在中頻段)。4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因RLRb2+iCibieiiR4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因2.

低頻段頻率響應(yīng)

極間電容和分布電容容抗比中頻段還大，視作開(kāi)路。vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–耦合電容和旁路電容對(duì)低頻段信號(hào)的容抗較大，不能視作短路。Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容交流通路：等效電路：4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因2.低頻段頻率響應(yīng)極4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

耦合電容

C

b1和旁路電容

C

e

的容抗較大，產(chǎn)生分壓，使三極管輸入端的電壓

Vbe

比輸在低頻段放大倍數(shù)降低和相位移超前的主要原因是耦合電容和發(fā)射極旁路電容分壓的影響。入信號(hào)Vi

要小，Ib和Ic跟著減??；耦合電容

Cb2產(chǎn)生分壓，使輸出電壓Vo減小，故放大倍數(shù)降低，并使vo產(chǎn)生超前的相位移。+-vivbe+-4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因耦合電容Cb14.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因3.

高頻段頻率響應(yīng)vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容耦合電容和旁路電容的容抗比中頻段還小，視作短路。

極間電容和分布電容的容抗比中頻段小，不能視作開(kāi)路。等效電路：4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因3.高頻段頻率響應(yīng)vS+Rb4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

在高頻段極間電容和分布電容的容抗減小，產(chǎn)生分流，使動(dòng)在高頻段放大倍數(shù)降低和相位移滯后的主要原因是三極管的極間電容和接線的分布電容分流、三極管的電流放大系數(shù)下降的影響。態(tài)信號(hào)損失并產(chǎn)生滯后的相位移。高頻時(shí)三極管的電流放大系數(shù)

也下降(見(jiàn)4.7.2)，使輸出電壓減小也產(chǎn)生滯后的相位移。Ci分布電容Co分布電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因在高頻段極在高4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

低頻

中頻

高頻

耦合、旁路電容不短路短路短路

極間、分布電容

開(kāi)路開(kāi)路不開(kāi)路

電流放大系數(shù)

常數(shù)常數(shù)

下降

極間、分布

電容，電流放大系數(shù)

產(chǎn)生頻率響應(yīng)原因耦合、旁路電容無(wú)關(guān)4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.7.C頻率失真頻率失真是什么？

1.

幅度失真

2.

相位失真

3.

頻率失真

4.

線性與非線性失真的區(qū)別4.7.C頻率失真頻率失真是什么？1.幅度失真4.7.C頻率失真1.

幅度失真放大電路的幅頻特性破壞了輸入信號(hào)各分量間的相對(duì)幅度關(guān)系，對(duì)輸入0ωtvi0ωtvo設(shè)輸入信號(hào)由基波和二次諧波組成，基波放大倍數(shù)大些，波形如右圖?；ǘ沃C波輸入信號(hào)基波輸出信號(hào)二次諧波信號(hào)的不同頻率成分放大倍數(shù)不一樣，幅頻特性偏離中頻值，使輸出信號(hào)波形產(chǎn)生變形。4.7.C頻率失真1.幅度失真放大電路的4.7.C頻率失真2.

相位失真放大電路的相頻特性破壞了輸入信號(hào)各分量間的相對(duì)相位關(guān)系，對(duì)輸入設(shè)輸入信號(hào)由基波和二次諧波組成，二次諧波相位滯后些，波形如右圖。信號(hào)的不同頻率成分相位移

(延遲時(shí)間)

不一樣，相頻特性偏離中頻值，使輸出信號(hào)波形產(chǎn)生變形。4.7.C頻率失真2.相位失真放大電路的放大電路的頻率特性表示對(duì)不同頻率信號(hào)的傳輸特性，當(dāng)輸入信號(hào)為含有多個(gè)頻率分量的非正弦4.7.C頻率失真3.

頻率失真

幅度失真和相位失真幾乎同時(shí)發(fā)生，都與放大電路的頻率特性有關(guān)，故合稱為頻率失真。中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

信號(hào)時(shí)，若頻率超出通頻帶范圍，非理想的頻率特性使輸出信號(hào)波形失真。

幅度失真和相位失真都是由于線性電抗元件引起的，又稱為線性失真。放大電路的頻率特性4.7.C頻率失真3.頻率失真線性失真和非線性失真都會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)波形失真。4.7.C頻率失真4.

線性與非線性失真的區(qū)別

線性失真是由線性電抗元件引起的，不產(chǎn)生輸入信號(hào)中沒(méi)有的頻率分量。非線性失真是由非線性元件引起的，必然產(chǎn)生新的頻率分量。vo

ωt0設(shè)vi=Vim1

Sinω1t

+Vim2

Sinω2t線性失真：vo=Av1Vim1

Sinω1t

+Av2Vim2

Sinω2t非線性失真：vo=A1(Vim1

Sinω1t)2

+Av2Vim2

Sinω2t=A1V

2im1(1-Cos2ω1t

)/2

+Av2Vim2

Sinω2tωt0vo線性失真和非線性失真4.7.C頻率失真4.

若放大電路通頻帶(如200Hz—15kHz)比輸入信號(hào)頻率范圍窄(如20

Hz—20

kHz

)，那么輸出信號(hào)將發(fā)生什么變化？4.7.C頻率失真例2中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

若放大電路通頻帶(如200H4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號(hào)模型

2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得

3.BJT的頻率參數(shù)高頻時(shí)三極管的高頻小信號(hào)模型是怎樣的？4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc’rc’—集電區(qū)體電阻,很小，幾，忽略。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號(hào)模型(1)模型的引出

4.3.2節(jié)討論的H參數(shù)小信號(hào)模型是低頻小信號(hào)模型，高頻時(shí)需要考慮結(jié)電容的影響。

rbb’—基區(qū)體電阻，約幾十~幾百。b’—基區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)c’—集電區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)e’—發(fā)射區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)

rb’c’—集電結(jié)反偏電阻，rere’rc’rc’—集電區(qū)體電阻,很4.74.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc’re—發(fā)射結(jié)正偏電阻，re=VT/IEQ=26mA/IEQ

Cb’c’—集電結(jié)電容，幾十~幾百pF。Cb’e’—發(fā)射結(jié)電容，幾~十pF。

re’—發(fā)射區(qū)體電阻，很小，幾，忽略。很大，約100k~10M。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)高頻小信號(hào)模型(混合模型)rb’c≈rb’c’≈100k~10M。

rb’e—發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻。因?yàn)镮b、Ic、β與頻率有關(guān)，又存在Cb’c、Cb’e，使Ic不完全受Ib控制，而晶體管的受控電流源與發(fā)射結(jié)電壓Vb’e呈線性關(guān)系，與頻率無(wú)關(guān)。引入互導(dǎo)

gm=

Ic/Vb’e，反映發(fā)射結(jié)電壓對(duì)受控電流源的控制能力，約幾十mS。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)高頻小信4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)簡(jiǎn)化模型

高頻時(shí)集電結(jié)反偏電阻rb’c>>集電結(jié)電容容抗1/ωCb’c，忽略rb’c。

輸出電阻rce>>負(fù)載電阻RL，忽略rce。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)簡(jiǎn)化模4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得(1)混合低頻模型

低頻時(shí)，忽略集電結(jié)電容Cb’c和發(fā)射結(jié)電容Cb’e，視作開(kāi)路。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)2.BJT高4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)，可從H參數(shù)模型得到混合模型一些參數(shù)。

①基區(qū)體電阻rbb’查手冊(cè)，rbb’=幾十~幾百。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)元件參數(shù)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

②發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻rb’eβ0為低頻時(shí)的β，元件手冊(cè)所給的β就是β0。

β0反映了三極管內(nèi)部對(duì)流經(jīng)rb’e的電流的放大作用。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)②發(fā)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

③互導(dǎo)(跨導(dǎo))gm

gm是與頻率無(wú)關(guān)的β0與rbe之比，本身也與頻率無(wú)關(guān)。

∵Ic=gmVb’e=β0Ib,Vb’e=Ibrb’e

∴gmIbrb’e=β0Ib4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)③互導(dǎo)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

④集電結(jié)電容Cb’c查手冊(cè)的Cob(接成共基且射極開(kāi)路時(shí)集—基極間的結(jié)電容)。

Cb’c≈Cob

⑤發(fā)射結(jié)電容Cb’e查手冊(cè)的fT(特征頻率，β=1時(shí)的頻率)。見(jiàn)P164式(4.7.21c)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)3.BJT的頻率參數(shù)(1)共射極截止頻率fβ(2)特征頻率fTβ=1時(shí)的頻率時(shí)的頻率4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)3.BJT的4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)共基極截止頻率fαf＝(1＋0)f≈f＋fT

時(shí)的頻率f<<fT<f(4)三個(gè)頻率參數(shù)的關(guān)系?三極管按共基極截止頻率fα分低頻管和高頻管：fα＜3Mz，低頻管fα≥3Mz，高頻管4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)共基極截4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)基本、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)是怎樣的？1.幾個(gè)上限頻率的比較2.擴(kuò)展上限頻率的方法3.增益-帶寬積4.多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)基本、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)1.幾個(gè)上限頻率的比較(1)的共射極截止頻率(3)共射電路上限頻率(4)共基電路上限頻率(2)特征頻率4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)1.幾個(gè)上限頻率的比較(34.7.D放大電路的頻率響應(yīng)

忽略了高次項(xiàng)，1.1、0.91為修正系數(shù)。(5)共集電路上限頻率4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)忽略了高次項(xiàng)4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)三種基本電路中，共集、共基電路頻帶比共射電路寬得多，fHc(幾百M(fèi)Hz)>fHb(幾百M(fèi)Hz)>>fHe(幾MHz)。4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)三種基本電路4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)2.擴(kuò)展通頻帶的方法(1)改善低頻響應(yīng)

①

選用截止頻率fT高的晶體管。

②采用合適的信號(hào)源，充分發(fā)揮管子的高頻性能。共基電路采用電流源，共射、共集電路采用電壓源激勵(lì)。

③采用組合電路。將各種性能不同的電路級(jí)聯(lián)成組合電路，發(fā)揮各自的特點(diǎn)，可有效地提高上限頻率。

④引入負(fù)反饋。將上限頻率提高到原來(lái)的

(1+AMF

)倍，下限頻率降低到原來(lái)的1/(1+AMF)(見(jiàn)7.7.1節(jié))。①增大耦合電容及回路電阻

(作用有限)。②采用直接耦合

(此時(shí)fL=0)。

(2)改善高頻響應(yīng)4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)2.擴(kuò)展通頻帶的方法4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)3.增益-帶寬積

以共射電路為例。增益-帶寬積不是頻率的函數(shù)。當(dāng)管子和電路參數(shù)確定后，帶寬增益積基本為一個(gè)常數(shù)。增益和帶寬是矛盾，增益增大多少倍，帶寬就變窄多少倍。常把增益-帶寬積作為放大電路的重要性能指標(biāo)。4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)3.增益-帶寬積時(shí)兩級(jí)的增益為

，即兩級(jí)帶寬小于單級(jí)帶寬。

單級(jí)的上下限頻率fH1、fL1處每級(jí)的增益為，此4.7.D放大電路的頻率響應(yīng)4.多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)多級(jí)放大電路的通頻帶比組成它的任何一級(jí)的通頻帶都要窄。以增益和頻帶均相同的兩級(jí)放大電路為例。單級(jí)兩級(jí)fH<fH1fL>fL1

f↑或↓時(shí)，每級(jí)Av都下降，總Av下降得更快。BW1

BW時(shí)兩級(jí)的增益為單級(jí)的上下4.7.D放大電路的頻率4.7.E研究頻率響應(yīng)的必要性為什么要研究頻率響應(yīng)?頻率響應(yīng)描述了放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。fL

fH

f–90o

–180o

–270o

–135o–225o中頻區(qū)低頻區(qū)高頻區(qū)0信號(hào)頻率升高時(shí)由于極間電容、分布電容和電流放大系數(shù)的影響使放大倍數(shù)降低和相位移滯后。信號(hào)頻率下降時(shí)由于耦合電容和發(fā)射極旁路電容的影響使放大倍數(shù)降低和相位移超前。中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

4.7.E研究頻率響應(yīng)的必要性為什么要研究頻率響應(yīng)?4.7.E研究頻率響應(yīng)的必要性因此放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)放大能力不同，放大倍數(shù)的大小和相位隨頻率變化。每個(gè)放大電路都有一個(gè)確定的通頻帶，而輸入信號(hào)往往含有很多頻率分量，若頻率超出通頻帶范圍輸出信號(hào)波形就會(huì)失真。的頻率范圍。別盲目追求寬頻帶，大于輸入信號(hào)的頻率范圍并留有適當(dāng)裕量即可，這還有利于抑制外部干擾。通頻帶過(guò)高使電路復(fù)雜，成本高，降低增益，易受干擾。

設(shè)計(jì)放大電路時(shí)需先知道輸入信號(hào)的頻率范圍，使放大電路的通頻帶大于輸入信號(hào)的頻率范圍。使用放大電路時(shí)要先查資料或?qū)崪y(cè)，確認(rèn)通頻帶，即能放大的輸入信號(hào)

選用電子儀表儀器時(shí)，其通頻帶需大于被測(cè)信號(hào)的頻率范圍，否則產(chǎn)生失真，誤差增大。4.7.E研究頻率響應(yīng)的必要性因此放大電路對(duì)不同頻4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)小結(jié)

1.

頻率響應(yīng)、幅頻響應(yīng)和相

頻

響應(yīng)、上限

頻

率和下限頻率、通頻帶

(帶寬)。

2.

中頻段、低頻段、高頻段產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因。

3.

幅度失

真、相位失

真、頻

率

失真、線性失真、線性失真與非線性失真的區(qū)別。

4.

BJT的高頻小信號(hào)模

型、BJT高頻小信號(hào)模

型中元件參數(shù)值的獲得、BJT的頻率參數(shù)fβ、fT、fα。

5.

共射截

止

頻

率、共

射電路上限

頻

率、共基電路上限頻率、共集電路上限頻率等幾個(gè)上限頻率比較，擴(kuò)展通頻帶的方法、增益-帶寬積、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)。

6.

放大電路通頻帶與輸入信號(hào)頻率范圍要相適應(yīng)。4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)小結(jié)1.頻率4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章內(nèi)容

4.1

BJT

4.2

基本共射極放大電路

4.3

放大電路的分析方法

4.4

放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題

4.5

共集電極放大電路和共基極放大電路

4.6

組合放大電路

4.7

放大電路的頻率響應(yīng)4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章內(nèi)容4.4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章要求

1.

了解雙極結(jié)型三極管

(BJT)

的結(jié)構(gòu)、工作原理、溫度對(duì)參數(shù)及特性的影響，掌握其符號(hào)、電流關(guān)系、特性曲線、參數(shù)、使用和應(yīng)用，三種工作狀態(tài)

(

區(qū)

)

的條件、特點(diǎn)和判斷。

2.

掌握基本共射極放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。

3.

熟悉放大電路的圖解分析法、靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響，掌握基本共射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。

4.

了解溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，熟悉穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施，掌握基極分壓式射極偏置放大電路的組成、工4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)本章要求1.4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)

5.

掌握共集電極放大電路和共基極放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。

6.

熟悉組合放大電路的特點(diǎn)及分析方法、復(fù)合管的特點(diǎn)和判斷。

7.

了解放大電路的頻率響應(yīng)，幅度失真、相位失真、頻率失真、線性失真、產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因、上限頻率、下限頻率、通頻帶。作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)5.掌握共4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：雙極結(jié)型三極管

(BJT)

的符號(hào)、電流關(guān)系、特性曲線、參數(shù)、使用和應(yīng)用；三種基本放大電路

(

共射、共集和共基

)

的組成、工作原理、靜態(tài)分析

(

估算法

)、動(dòng)態(tài)分析

(

小信號(hào)模型分析法

)

、性能特點(diǎn)和用途；穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施，基極分壓式射極偏置電路的組成、工作原理、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、性能特點(diǎn)和用途。難點(diǎn)：雙極結(jié)型三極管(BJT)的工作原理和特性曲線,放大電路的工作原理、靜態(tài)分析

(

圖解分析法、估算法

)

和動(dòng)態(tài)分析

(

圖解分析法、小信號(hào)模型分析法

)，放大電路的頻率響應(yīng)。4雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)內(nèi)容本節(jié)只作定性分析

4.7.B

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

1.

中頻段頻率響應(yīng)

2.

低頻段頻率響應(yīng)

3.

高頻段頻率響應(yīng)

4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

4.7.A

頻率響應(yīng)的概念

1.

頻率響應(yīng)

2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)

3.

上限頻率和下限頻率

4.

通頻帶(帶寬)4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)內(nèi)容本節(jié)只作定4.7放大電路的頻率響應(yīng)

4.7.C

線性失真

1.

幅度失真

2.

相位失真

3.

頻率失真

4.

線性與非線性失真的區(qū)別

4.7.2

BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

1.

BJT的高頻小信號(hào)模型

2.

BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得

3.

BJT的頻率參數(shù)

4.7.D

放大電路的頻率響應(yīng)

1.

幾個(gè)上限頻率的比較

2.

擴(kuò)展上限頻率的方法4.7放大電路的頻率響應(yīng)4.7.C線性失4.7放大電路的頻率響應(yīng)

3.

增益-帶寬積

4.

多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

4.7.E

研究頻率響應(yīng)的必要性

為什么要研究頻率響應(yīng)？4.7放大電路的頻率響應(yīng)3.增益-帶寬積4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)要求

1.

熟悉頻率響應(yīng)的有關(guān)概念。

2.

熟悉產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因。

3.

熟悉線性失真的有關(guān)概念。

4.

了解BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

5.

熟悉基本、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

6.

了解研究頻率響應(yīng)的必要性4.7放大電路的頻率響應(yīng)本節(jié)要求1.熟悉4.7.A頻率響應(yīng)的概念頻率響應(yīng)是什么？

1.

頻率響應(yīng)

2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)

3.

上限頻率和下限頻率

4.

通頻帶(帶寬)4.7.A頻率響應(yīng)的概念頻率響應(yīng)是什么？1.頻率由于存在電抗性元件

(

C、L

)，其電抗隨頻率變化而變化,當(dāng)輸入信號(hào)頻率過(guò)低或過(guò)高時(shí)，放大倍數(shù)會(huì)減小，同時(shí)產(chǎn)生超前或滯后的相移。因此放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)的放大能力不同，其大小和相位隨頻率變化而變化。4.7.A頻率響應(yīng)的概念1.

頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)

(

頻率特性

)：放大電路的電壓放大倍數(shù)與正弦輸入信號(hào)的頻率的函數(shù)關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，電壓放大倍數(shù)是復(fù)數(shù)。實(shí)際輸入信號(hào)包含很多頻率成分，具有一定的頻率范圍，如音頻信號(hào)為

20Hz

~

20kHz，視頻信號(hào)為

0

~

4.5MHz，調(diào)頻(FM)廣播信號(hào)為

88

~

108MHz。在放大電路中

Av

=

Av

(

f

)

=

Av

ej

=

Av

(

f

)ej

(

f

)

=

Av

(

f

)

∠

(

f

)

.....由于存在電抗性元件(C、L)，其電抗隨頻率變化而變化,

中頻區(qū)放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。2.

幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)(1)

幅頻響應(yīng)電壓放大倍數(shù)的幅值|Av|與頻率

f的函數(shù)關(guān)系，即輸入電壓幅度固定時(shí)，輸出電壓的幅度隨頻率變化的規(guī)律。也稱為幅頻特性。中頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念

低頻區(qū)放大倍數(shù)降低。

高頻區(qū)放大倍數(shù)降低。低頻區(qū)高頻區(qū)呈現(xiàn)帶通特性Av

=

Av

(

f

)

..中頻區(qū)放大倍數(shù)2.幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)4.7.A頻率響應(yīng)的概念(2)

相頻響應(yīng)電壓放大倍數(shù)的相位

與頻率

f的函數(shù)關(guān)系，即輸出電壓與輸入電壓之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。也稱為相頻特性。

=

(

f

)

中頻區(qū)相位與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)。

低頻區(qū)產(chǎn)生正的(超前)附加相位移。

高頻區(qū)產(chǎn)生負(fù)的(滯后)附加相位移。fL

fH

f–90o

–180o

–270o

–135o–225o中頻區(qū)低頻區(qū)高頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念(2)相頻響應(yīng)電

Po

=

V

2o

/R

=

(V

2oM

/

2)

/R

=

PoM

/

2，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)稱為半功率點(diǎn)[高(上)半功率點(diǎn)、低(下)半功率點(diǎn)]。4.7.A頻率響應(yīng)的概念3.

上限頻率和下限頻率中頻區(qū)放大器放大的信號(hào)不同，最大容許值有所不同。聲或光的功率變化不超過(guò)一倍時(shí)，不會(huì)造成聽(tīng)覺(jué)或fL

f0當(dāng)fH

即時(shí)視覺(jué)明顯的變化。因此，確定一個(gè)半功率點(diǎn)作為放大倍數(shù)下降的最大容許值。Po=V2o/R=(V2oM4.7.A頻率響應(yīng)的概念4.

通頻帶

(帶寬)高頻區(qū)低頻區(qū)通頻帶

fL

當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)頻率稱為下限(截止)

頻率

f

L。fH

中頻區(qū)f0

在高頻區(qū)：當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)頻率稱為上限(截止)

頻率

f

H。

上限頻率

f

H

和下限頻率

f

L

之差。BW

=

f

H

–

f

L

≈

f

H

上限頻率

f

H

和下限頻率

f

L(通頻帶)反映了放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。在低頻區(qū)：4.7.A頻率響應(yīng)的概念4.通頻帶(帶寬)高頻區(qū)低頻區(qū)4.7.A頻率響應(yīng)的概念

微波接力通信設(shè)備中的中頻放大器，在信號(hào)占據(jù)的頻率范圍70MHz±6MHz內(nèi)，放大倍數(shù)的幅值變化只容許百分之幾，相頻特性容許的時(shí)延差不得超過(guò)±1nS。例如：音頻放大電路的下限頻率fL=20Hz，上限頻率f

H

=20kHz，則通頻帶BW

=f

H-f

L=20kHz-20Hz=19.980kHz≈f

H=20kHz。

不同信號(hào)的放大電路對(duì)上限頻率fH和下限頻率fL(通頻帶)的要求不同。4.7.A頻率響應(yīng)的概念微波接力通信設(shè)備中的中頻放需要放大的輸入信號(hào)的頻率成分為100Hz—10kHz，那么放大電路的通頻帶應(yīng)如何選擇？4.7.A

頻率響應(yīng)的概念例1中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

需要放大的輸入4.7.A頻率響應(yīng)的概念例14.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因產(chǎn)生頻率響應(yīng)有哪些原因？

1.

中頻段頻率響應(yīng)

2.

低頻段頻率響應(yīng)

3.

高頻段頻率響應(yīng)

4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因產(chǎn)生頻率響應(yīng)有哪些原因？

阻容耦合放大電路由于存在耦合電容、旁路電容及三極管的結(jié)電容、接線的分布電容等，其容抗隨頻率變化，信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位將發(fā)生變化，因此放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)的放大能力不同，其大小和相位隨頻率變化而變化。4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因耦合電容、旁路電容很大(μF)，對(duì)中頻和高頻容抗很小，可看作短路；對(duì)低頻容抗較大，不能看作短路。極間電容、分布電容很小(pF)，對(duì)中頻和低頻容抗很大，可看作開(kāi)路；對(duì)高頻容抗較小，不能看作開(kāi)路。

低頻

中頻高頻

耦合、旁路電容不短路短路短路極間、分布電容開(kāi)路開(kāi)路不開(kāi)路阻容耦合放大電路由于存在耦合電容、旁路電容及三極管的4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RSvS+–

放大電路全頻段等效電路Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因Rb1RcCb1Cb2Rb2C4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因1.

中頻段頻率響應(yīng)耦合電容和旁路電容較大,對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很小，視作短路。

三極管極間電容和導(dǎo)線分布電容很小,對(duì)中頻段信號(hào)的容抗很大,

視作開(kāi)路。vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–Ci分布電容Co分布電容Cbc極間電容Cbe極間電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因1.中頻段頻率響應(yīng)耦4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因RLRb2+iCibieiiRb1RCiRb1iRb2Revivo+––RSvS+–交流通路小信號(hào)等效電路中頻段電容不影響交流信號(hào)傳送，放大電路的放大倍數(shù)與信號(hào)頻率無(wú)關(guān)(前面討論的在中頻段)。4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因RLRb2+iCibieiiR4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因2.

低頻段頻率響應(yīng)

極間電容和分布電容容抗比中頻段還大，視作開(kāi)路。vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–耦合電容和旁路電容對(duì)低頻段信號(hào)的容抗較大，不能視作短路。Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容交流通路：等效電路：4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因2.低頻段頻率響應(yīng)極4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

耦合電容

C

b1和旁路電容

C

e

的容抗較大，產(chǎn)生分壓，使三極管輸入端的電壓

Vbe

比輸在低頻段放大倍數(shù)降低和相位移超前的主要原因是耦合電容和發(fā)射極旁路電容分壓的影響。入信號(hào)Vi

要小，Ib和Ic跟著減??；耦合電容

Cb2產(chǎn)生分壓，使輸出電壓Vo減小，故放大倍數(shù)降低，并使vo產(chǎn)生超前的相位移。+-vivbe+-4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因耦合電容Cb14.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因3.

高頻段頻率響應(yīng)vS+Rb1RcCb1Cb2Rb2CeReRL++++VCCvivo++––RS–Cbc極間電容Cbe極間電容Ci分布電容Co分布電容耦合電容和旁路電容的容抗比中頻段還小，視作短路。

極間電容和分布電容的容抗比中頻段小，不能視作開(kāi)路。等效電路：4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因3.高頻段頻率響應(yīng)vS+Rb4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

在高頻段極間電容和分布電容的容抗減小，產(chǎn)生分流，使動(dòng)在高頻段放大倍數(shù)降低和相位移滯后的主要原因是三極管的極間電容和接線的分布電容分流、三極管的電流放大系數(shù)下降的影響。態(tài)信號(hào)損失并產(chǎn)生滯后的相位移。高頻時(shí)三極管的電流放大系數(shù)

也下降(見(jiàn)4.7.2)，使輸出電壓減小也產(chǎn)生滯后的相位移。Ci分布電容Co分布電容4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因在高頻段極在高4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.

產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因

低頻

中頻

高頻

耦合、旁路電容不短路短路短路

極間、分布電容

開(kāi)路開(kāi)路不開(kāi)路

電流放大系數(shù)

常數(shù)常數(shù)

下降

極間、分布

電容，電流放大系數(shù)

產(chǎn)生頻率響應(yīng)原因耦合、旁路電容無(wú)關(guān)4.7.B產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.產(chǎn)生頻率響應(yīng)的原因4.7.C頻率失真頻率失真是什么？

1.

幅度失真

2.

相位失真

3.

頻率失真

4.

線性與非線性失真的區(qū)別4.7.C頻率失真頻率失真是什么？1.幅度失真4.7.C頻率失真1.

幅度失真放大電路的幅頻特性破壞了輸入信號(hào)各分量間的相對(duì)幅度關(guān)系，對(duì)輸入0ωtvi0ωtvo設(shè)輸入信號(hào)由基波和二次諧波組成，基波放大倍數(shù)大些，波形如右圖?；ǘ沃C波輸入信號(hào)基波輸出信號(hào)二次諧波信號(hào)的不同頻率成分放大倍數(shù)不一樣，幅頻特性偏離中頻值，使輸出信號(hào)波形產(chǎn)生變形。4.7.C頻率失真1.幅度失真放大電路的4.7.C頻率失真2.

相位失真放大電路的相頻特性破壞了輸入信號(hào)各分量間的相對(duì)相位關(guān)系，對(duì)輸入設(shè)輸入信號(hào)由基波和二次諧波組成，二次諧波相位滯后些，波形如右圖。信號(hào)的不同頻率成分相位移

(延遲時(shí)間)

不一樣，相頻特性偏離中頻值，使輸出信號(hào)波形產(chǎn)生變形。4.7.C頻率失真2.相位失真放大電路的放大電路的頻率特性表示對(duì)不同頻率信號(hào)的傳輸特性，當(dāng)輸入信號(hào)為含有多個(gè)頻率分量的非正弦4.7.C頻率失真3.

頻率失真

幅度失真和相位失真幾乎同時(shí)發(fā)生，都與放大電路的頻率特性有關(guān)，故合稱為頻率失真。中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

信號(hào)時(shí)，若頻率超出通頻帶范圍，非理想的頻率特性使輸出信號(hào)波形失真。

幅度失真和相位失真都是由于線性電抗元件引起的，又稱為線性失真。放大電路的頻率特性4.7.C頻率失真3.頻率失真線性失真和非線性失真都會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)波形失真。4.7.C頻率失真4.

線性與非線性失真的區(qū)別

線性失真是由線性電抗元件引起的，不產(chǎn)生輸入信號(hào)中沒(méi)有的頻率分量。非線性失真是由非線性元件引起的，必然產(chǎn)生新的頻率分量。vo

ωt0設(shè)vi=Vim1

Sinω1t

+Vim2

Sinω2t線性失真：vo=Av1Vim1

Sinω1t

+Av2Vim2

Sinω2t非線性失真：vo=A1(Vim1

Sinω1t)2

+Av2Vim2

Sinω2t=A1V

2im1(1-Cos2ω1t

)/2

+Av2Vim2

Sinω2tωt0vo線性失真和非線性失真4.7.C頻率失真4.

若放大電路通頻帶(如200Hz—15kHz)比輸入信號(hào)頻率范圍窄(如20

Hz—20

kHz

)，那么輸出信號(hào)將發(fā)生什么變化？4.7.C頻率失真例2中頻區(qū)f0低頻區(qū)高頻區(qū)通頻帶

fL

fH

若放大電路通頻帶(如200H4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號(hào)模型

2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得

3.BJT的頻率參數(shù)高頻時(shí)三極管的高頻小信號(hào)模型是怎樣的？4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc’rc’—集電區(qū)體電阻,很小，幾，忽略。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號(hào)模型(1)模型的引出

4.3.2節(jié)討論的H參數(shù)小信號(hào)模型是低頻小信號(hào)模型，高頻時(shí)需要考慮結(jié)電容的影響。

rbb’—基區(qū)體電阻，約幾十~幾百。b’—基區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)c’—集電區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)e’—發(fā)射區(qū)內(nèi)假想的點(diǎn)

rb’c’—集電結(jié)反偏電阻，rere’rc’rc’—集電區(qū)體電阻,很4.74.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc’re—發(fā)射結(jié)正偏電阻，re=VT/IEQ=26mA/IEQ

Cb’c’—集電結(jié)電容，幾十~幾百pF。Cb’e’—發(fā)射結(jié)電容，幾~十pF。

re’—發(fā)射區(qū)體電阻，很小，幾，忽略。很大，約100k~10M。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)rere’rc4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)高頻小信號(hào)模型(混合模型)rb’c≈rb’c’≈100k~10M。

rb’e—發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻。因?yàn)镮b、Ic、β與頻率有關(guān)，又存在Cb’c、Cb’e，使Ic不完全受Ib控制，而晶體管的受控電流源與發(fā)射結(jié)電壓Vb’e呈線性關(guān)系，與頻率無(wú)關(guān)。引入互導(dǎo)

gm=

Ic/Vb’e，反映發(fā)射結(jié)電壓對(duì)受控電流源的控制能力，約幾十mS。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)高頻小信4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)簡(jiǎn)化模型

高頻時(shí)集電結(jié)反偏電阻rb’c>>集電結(jié)電容容抗1/ωCb’c，忽略rb’c。

輸出電阻rce>>負(fù)載電阻RL，忽略rce。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(3)簡(jiǎn)化模4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得(1)混合低頻模型

低頻時(shí)，忽略集電結(jié)電容Cb’c和發(fā)射結(jié)電容Cb’e，視作開(kāi)路。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)2.BJT高4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)，可從H參數(shù)模型得到混合模型一些參數(shù)。

①基區(qū)體電阻rbb’查手冊(cè)，rbb’=幾十~幾百。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)(2)元件參數(shù)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

②發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻rb’eβ0為低頻時(shí)的β，元件手冊(cè)所給的β就是β0。

β0反映了三極管內(nèi)部對(duì)流經(jīng)rb’e的電流的放大作用。4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)②發(fā)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

③互導(dǎo)(跨導(dǎo))gm

gm是與頻率無(wú)關(guān)的β0與rbe之比，本身也與頻率無(wú)關(guān)。

∵Ic=gmVb’e=β0Ib,Vb’e=Ibrb’e

∴gmIbrb’e=β0Ib4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)③互導(dǎo)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)

④集電結(jié)電容Cb’c查手冊(cè)的Cob(接成共基且射極開(kāi)路時(shí)集—基極間的結(jié)電容)。

Cb’c≈Cob

⑤發(fā)射結(jié)電容Cb’e查手冊(cè)的fT(特征頻率，β=1時(shí)的頻率)。見(jiàn)P164式(4.7.21c)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)4.7.2BJT的高