ch3-4放大電路的頻率響應(yīng)

3.9放大電路的頻率特性一、頻率響應(yīng)的基本概念二、RC電路的頻率響應(yīng)三、放大電路的頻率參數(shù)四、單管共射放大電路的頻率響應(yīng)五、共基極放大電路的頻率響應(yīng)六、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)一、頻率響應(yīng)的基本概念1.研究的問題：放大電路對(duì)信號(hào)頻率的適應(yīng)程度，即信號(hào)頻率對(duì)放大倍數(shù)的影響。由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導(dǎo)體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。在使用一個(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號(hào)頻率的適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿足信號(hào)頻率的范圍要求。電路電容:包括耦合、旁路電容2、目標(biāo)

確定由電路電容和晶體管電容導(dǎo)致的頻率響應(yīng)三極管的物理模型目前放大電路對(duì)電容的處理：條件：

vi為單一頻率，且為中頻+分布電容小電容短路斷路大電容晶體管電容：極間電容小電容大電容所有放大器的增益都是頻率的函數(shù)。放大器輸入信號(hào)頻率范圍：音頻——話音：300-3400Hz——音樂：20-20KHz視頻——圖像：0-6MHzA/f實(shí)際情況：（1）頻率響應(yīng)：放大器對(duì)不同頻率信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（2）頻率特性：~f~f~f3、主要概念：幅頻特性相頻特性（3）典型頻率特性曲線1、：中頻(源電壓)放大倍數(shù)2、fL

:下限截止頻率（下邊頻）3、fH

:上限截止頻率（上邊頻）4、f

=fH-fL:通頻帶（BandWidth）半功率點(diǎn)低頻范圍高頻范圍中頻波特圖dB:分貝

AV(dB)=20logAVAV:1010210310-110-2

AV(dB):204060-20-40-3折線化對(duì)數(shù)分度（擴(kuò)大視野）特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、乘加

2、人耳對(duì)聲能的辨別能力與其對(duì)數(shù)成正比（a)放大電路中存在電抗性元件例如:耦合電容、旁路電容、分布電容、極間電容等;(b)三極管的是頻率的函數(shù)幅頻失真相頻失真實(shí)質(zhì)：組合失真（4）頻率失真設(shè)計(jì)電路時(shí)，要合適選擇耦合電容和旁路電容線性失真產(chǎn)生原因:

低頻小信號(hào)模型不再適用二、RC電路的頻率響應(yīng)

1、高通電路:信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。2、高通電路：頻率響應(yīng)fL低頻段放大倍數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn)？下限截止頻率的特征？f>>fL時(shí)放大倍數(shù)約為13、低通電路:

信號(hào)頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。4、低通電路：頻率響應(yīng)fH低頻段放大倍數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn)？上限截止頻率的特征？f<<fH時(shí)放大倍數(shù)約為1幾個(gè)結(jié)論①電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子②當(dāng)f=fL時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到0.707倍，相角超前45o；當(dāng)f=fH時(shí)放大倍數(shù)幅值也約降到0.707倍，相角滯后45o。③截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子④頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性兩條曲線。二、放大電路的頻率參數(shù)在低頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。高通電路低通電路在高頻段，隨著信號(hào)頻率逐漸升高，晶體管極間電容和分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動(dòng)態(tài)信號(hào)損失，放大能力下降。下限頻率上限頻率三、晶體管的高頻等效電路

1.

混合π模型：形狀像Π，參數(shù)量綱各不相同結(jié)構(gòu)：由體電阻、結(jié)電阻、結(jié)電容組成。rbb’：基區(qū)體電阻rb’e’：發(fā)射結(jié)電阻（折算）Cb’e：發(fā)射結(jié)電容re：發(fā)射結(jié)電阻rb’c：集電結(jié)電阻Cb’c：集電結(jié)電容rc：集電區(qū)體電阻混合π模型：忽略小電阻，考慮集電極電流的受控關(guān)系

gm為跨導(dǎo)，它不隨信號(hào)頻率的變化而變。為什么引入?yún)?shù)gm？因在放大區(qū)承受反向電壓而阻值大混合π模型：忽略大電阻的分流Cb’c連接了輸入回路和輸出回路，引入了反饋，信號(hào)傳遞有兩個(gè)方向，使電路的分析復(fù)雜化。2、混合π模型：元件參數(shù)BJT高頻小信號(hào)模型中的電阻元件參數(shù)在寬頻范圍內(nèi)與頻率無關(guān)，且低頻時(shí)極間電容開路。Cb’c一般為2-10pF3、BJT的頻率參數(shù)為什么短路？電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線電流放大倍數(shù)的波特圖:采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)系折線化近似畫法共基極截止頻率討論1.若干個(gè)放大電路的放大倍數(shù)分別為1、10、102、103、104、105，它們的增益分別為多少？2.為什么波特圖開闊了視野？同樣長度的橫軸，在單位長度不變的情況下，采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)后，最高頻率是原來的多少倍？102030405060Of10102103104105106lgf討論

電路如圖。已知各電阻阻值；靜態(tài)工作點(diǎn)合適，集電極電流ICQ＝2mA；晶體管的rbb’=200Ω，Cob=5pF，fβ=1MHz。試求解該電路中晶體管高頻等效模型中的各個(gè)參數(shù)。四、單管共射放大電路的頻率響應(yīng)1、高頻響應(yīng)

耦合電容、旁路電容可忽略。（1）密勒電容

Cb’c跨接在輸入回路和輸出回路之間。（2）高頻響應(yīng)和上限頻率（2）高頻響應(yīng)和上限頻率（2）高頻響應(yīng)和上限頻率（3）增益帶寬積例題4.7.1P1682、低頻響應(yīng)

極間電容開路。波特圖如右:耦合電容和旁路電容的選擇1.耦合電容2.旁路電容幾點(diǎn)結(jié)論：3.三極管的結(jié)電容和分布電容是引起放大電路高頻響應(yīng)的主要原因。2.放大電路的耦合電容和旁路電容是引起低頻響應(yīng)的主要原因，下限截止頻率主要由低頻時(shí)間常數(shù)中較小的一個(gè)決定(fLmax)；1.C：C1、C2、CeR:

與各電容構(gòu)成回路的等效電阻值。4.增益帶寬積=常數(shù)五、共基極放大電路的頻率響應(yīng)1、高頻響應(yīng)共基極組態(tài)有很好的高頻特性（寬頻放大）！六、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

一個(gè)兩級(jí)放大電路每一級(jí)（已考慮了它們的相互影響）的幅頻特性均如圖所示。fL>fL1，fH<fH1，頻帶變窄！六、多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)

對(duì)于N級(jí)放大電路，若各級(jí)的下、上限頻率分別為fL1～fLn、fH1～fHn，整個(gè)電路的下、上限頻率分別為fL、

fH，則由于求解使增益下降3dB的頻率，經(jīng)修正，可得1.1為修正系數(shù)討論：問題1.信號(hào)頻率為0～∞時(shí)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式？

2.若所有的電容容量都相同，則下限頻率等于多少？討論1.該放大電路為幾級(jí)放大電路?2.耦