放大电路的频率响应(I)

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1、3.2RC电路的频率响应第3章放大电路的频率响应3.5放大电路的增益带宽积小结3.1概述3.3晶体管的高频等效模型3.4共射放大电路的频率响应fOAum1.幅频特性和相频特性Au(f)—幅频特性(f)—相频特性0.707AumfOAufL—下限截止频率fH—上限截止频率2.频带宽度(带宽)fBW(BandWidth)fBW=fH-fLfH3.1概述fLfH3.2.1RC低通电路的频率响应3.2RC电路的频率响应1.频率特性的描述RC•••••令1/RC=H,τ=RC•滞后••••fO

2、Au

3、10.707O–45–90fHf幅频特性相频特性滞后f

4、<

5、Au

6、≈0dBf=fH20lg

7、Au

8、=20lg0.707≈-3dBf>>fH20lg

9、Au

10、=-20lgf/fHRC••2.频率特性的波特图在研究放大电路的频率响应时，输入信号（即加在放大电路输入端的测试信号）的频率范围常常设置在几赫到上百兆，甚至更宽；而放大电路的放大倍数可从几倍到上百万倍；为了在同一坐标系中表示如此宽的变化范围，在画频率特性曲线时常采用对数坐标，称为波特图。波特图由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成，它们的横轴采用对数刻度lgf，幅频特性的纵轴采用表示，单位是分贝（dB）；相频特性的纵轴仍用表示。这样不但开阔了视野

11、，而且将放大倍数的乘除运算转换成加减运算。表明f每上升10倍，增益下降20dB，即对数幅频特性在此区间可等效成斜率为（－20dB/十倍频）的直线。f/fH0•20lg

12、Au

13、/dB–200–45–90fH–400.11101000.1110f/fH频率特性波特图•–90f0

14、Au

15、10.7070–45fHf–3dB–20dB/十倍频•波特图的优点：能够扩大频率的表达范围，并使作图方法得到简化．在电路的近似分析中，为简单起见，常将波特图的曲线折线化，称为近似的波特图。在对数幅频特性中，以截止频率为拐点，由两段直线近似曲线。在对数相频特性中，用三段直

16、线取代曲线，以10fH和0.1fH为两个拐点。3.2.2RC高通电路的频率响应令1/RC=L超前f10fL20lg

17、Au

18、≈0dBf=fL20lg

19、Au

20、=20lg0.707≈-3dBf0.1fL20lg

21、Au

22、=20lgf/fLRC••高通电路的波特图RC••f10fL20lg

23、Au

24、≈0dBf=fL20lg

25、Au

26、=20lg0.707≈-3dBf0.1fL20lg

27、Au

28、=20lgf/fL当f>10fL时，以直线近似。当f<0.1fL时，以斜率为（20dB/十倍频）的直线近似。当f>10fL时，以=0°的直线近似。当f<0.1fL时，以=+

29、90°的直线近似。在本节的分析中，具有普遍意义的结论是：电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数。当信号频率等于下限频率或上限频率时，放大电路的增益下降3dB，且产生+45°或－45°相移。近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。例：求已知一阶低通电路的上限截止频率。0.01F1k1k1//1k0.01F例：已知一阶高通电路的fL=300Hz，求电容C。500C2k戴维南定理等效注：电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数。3.3.1晶体管的混合模型（1）3.3晶体管的高频等效模型3.3.1晶体管的混合型的建立在低频

30、和中频情况下，信号频率较低，晶体管的PN结极间电容的容抗很大，而结电容很小，两者并联时，可以忽略极间电容的作用；而在高频情况下，晶体管的极间电容的容抗变小，与其结电阻相比，影响就不能被忽略了。PN结结电容的影响：的影响：因值随频率升高而降低．结论：高频下不能采用H参数等效电路．3.3.1晶体管的混合模型（2）晶体管结构示意图混合型的建立BEBCrbbrberbcCbcCbeCbe：不恒定，与工作状态有关简化的结构示意图晶体管的混合模型Cb’c=Cμ,Cb’e=Cπ3.3.1晶体管的混合模型（5）晶体管的混合模型3.3.2简化混合

31、模型rce>>RLrb’c>>Cμ的容抗将Cμ单向化：Cμ及C’μ、C’’μ中的电流相同3.3.3混合模型的主要参数低频等效电路混合模型主要参数的计算依据：混合模型与h参数模型在低频时是等效的。混合模型的主要参数：Cob是晶体管为共基接法且发射极开路时c-b间的结电容，与C近似。3.4共射放大电路的频率响应在分析放大电路的频率响应时，为了方便起见，一般将输入信号的频率范围分为中频、低频和高频三个频段。在中频段，极间电容因容抗很大而视为开路，耦合电容（或旁路电容）因容抗很小而视为短路，故不考虑它们的影响；在低频段，主要考虑耦合电容（或旁路电容）的影响

32、，此时极间电容仍视为开路；在高频段，主要考虑极间电容