第5章放大電路的頻率響應(yīng)

第五章放大電路的頻率響應(yīng)5.2晶體管的高頻等效模型5.3FET的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)5.1頻率響應(yīng)概述fAAm0.7AmfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶：fbw=fH–fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線3dB帶寬5.1頻率響應(yīng)概述放大電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)——放大器的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系下面先分析無源RC網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)其中：稱為放大器的幅頻響應(yīng)

稱為放大器的相頻響應(yīng)一、RC高通電路（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：令：則：幅頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：（2）RC高通電路的波特圖f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大誤差-3dB斜率為20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：20dB/十倍頻

可見：當(dāng)頻率較高時(shí)，│AU│

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的降低，│AU│下降，相位差增大，且輸出電壓是超前于輸入電壓的，最大超前90o。其中，fL是一個(gè)重要的頻率點(diǎn)，稱為下限截止頻率。f0.01fL00.1fLfL10fL-20-4020dB/十倍頻相頻響應(yīng)f0.01fL0°0.1fLfL10fL90°45°（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：二.RC低通電路幅頻響應(yīng)：相頻響應(yīng)：令：則：（2）RC低通電路的波特圖最大誤差-3dB斜率為-20dB/十倍頻程的直線幅頻響應(yīng)：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程0分貝水平線相頻響應(yīng)

可見：當(dāng)頻率較低時(shí)，│AU│

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的提高，│AU│下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后90o。其中fH是一個(gè)重要的頻率點(diǎn)，稱為上限截止頻率。

f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍頻程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°這種對(duì)數(shù)頻率特性曲線稱為波特圖5.2晶體管的高頻等效模型混合π型高頻小信號(hào)模型是通過三極管的物理模型而建立的。

rbb'——基區(qū)的體電阻1.BJT的混合π型模型rb‘e——發(fā)射結(jié)電阻

b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)。Cb‘e——發(fā)射結(jié)電容rb‘c——集電結(jié)電阻Cb‘c——集電結(jié)電容

（2）用代替了。因?yàn)棣卤旧砭团c頻率有關(guān)，而gm與頻率無關(guān)。2.BJT的混合π等效電路特點(diǎn)：（1）體現(xiàn)了三極管的電容效應(yīng)3、簡(jiǎn)化的混合π等效電路其中：低頻時(shí)，忽略電容，混合模型與H參數(shù)模型等效所以4.混合π參數(shù)的估算由：又因?yàn)閺氖謨?cè)中查出所以5.BJT的頻率參數(shù)fβ、

fT根據(jù)β定義：

得：其中：

做出β的幅頻特性曲線：當(dāng)β=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率

當(dāng)20lgβ下降3dB時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率fβfβ00-20dB/十倍頻程fT當(dāng)fT>>f時(shí),

可得：fT≈β0

ffβ——共發(fā)射極截止頻率fT——特征頻率5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)一、定性分析：1.中頻段很大很小2.高頻段不能看成很大很小結(jié)論1：頻率很高時(shí)，由于晶體管極間電容的影響使電壓放大倍數(shù)下降。3.低頻段很大不能看成很小結(jié)論2：頻率很低時(shí)，由于電路中耦合電容的影響使電壓放大倍數(shù)下降。+-二、定量分析：1.中頻段2.低頻段+-+-幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

f0.01fL-180°0.1fLfL10fL-90°-135°f0.01fL0.1fLfL10fL20dB/十倍頻幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

3.高頻段幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

共射放大電路高頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

f0.1fH-180°fH10fH100fH-225°-270°f0.1fHfH10fH100fH-20dB/十倍頻程4.完整的共射放大電路的頻率響應(yīng)f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍頻程-135°-90°20dB/十倍頻程（1）通頻帶：（2）帶寬-增益積：│fbw×Aum│BJT一旦確定，帶寬增益積基本為常數(shù)兩個(gè)頻率響應(yīng)指標(biāo)：f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍頻程-135°-90°20dB/十倍頻程本章小結(jié)1．基本放大電路的組成。BJT加上合適的偏置電路（偏置電路保證BJT工作在放大區(qū)）。2．交流與直流。正常工作時(shí)，放大電路處于交直流共存的狀態(tài)。為了分析方便，常將兩者分開討論。直流通路：交流電壓源短路，電容開路。交流通路：直流電壓源短路，電容短路。3．三種分析方法。（1）估算法（直流模型等效電路法）——估算Q。（2）圖解法——分析Q（Q的位置是否合適）；分析動(dòng)態(tài)（最大不失真輸出電壓）。（3）h參數(shù)交流模型法——分析動(dòng)態(tài)（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等）。

4．三種組態(tài)。（1）共射——AU較大，Ri、Ro適中，常用作電壓放大。（2）共集——AU≈1，Ri大、Ro小，適用于信號(hào)跟隨、信號(hào)隔離等。（3）共基——AU較大，Ri小，頻帶寬，適用于放大高頻信號(hào)。5．多級(jí)放大器。兩種耦合方式：阻容耦合與直接耦合。電壓放大倍數(shù)：AU=AU1×AU2×……×A