第6讲放大电路的频率响应ppt课件.ppt

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1、内容回顾晶体管的简化混合模型晶体管简化混合模型的参数场效应管的简化混合模型场效应管简化混合模型的参数1单管放大电路的频率响应一、单管共射放大电路的频率响应二、单管共源放大电路的频率响应三、放大电路频率响应的改善和增益带宽乘积一、单管共射放大电路的频率响应1、中频电压放大倍数2、低频电压放大倍数3、高频电压放大倍数4、波特图考虑电容的影响后，单管共射放大电路及其等效电路图如下所示：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

2、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，此时极间电容仍视为开路；在高频段，主要考虑极间电容的影响，此时耦合电容（或旁路电容）仍视为短路；根据上述原则，便可得到放大电路在各频段的等效电路，从而得到各频段的放大倍数。1、中频电压放大倍数根据以上分析中频段的等效电路如下：空载时，2、低频电压放大倍数低频段考虑耦合电容的影响，可得等效电路图:对输出回路进行等效变换：低频电压放大倍数为：令：显然是一个高通电路，只相差一个常数。写出其对数幅频特性及对数相频特性的表达式：3、高频电压放大倍数高频时只考虑极间电容的影响，等效电路图如下：利用戴维南定理对输入回路进行等

3、效变换：其中：高频电压放大倍数为：令：显然是一个低通电路，只相差一个常数。写出其对数幅频特性及对数相频特性的表达式：4、波特图综上所述，对于全频段，电压放大倍数的表达式为：⑴当ƒL<<ƒ<<ƒH时，ƒ/ƒL>>1，ƒ/ƒH趋于零，因此：⑵当ƒ接近ƒL时，ƒ<<ƒH，ƒ/ƒH趋于零，因此：⑶当ƒ接近ƒH时，ƒ>>ƒL，ƒ/ƒL>>1，因此：综上所述，画出单管共射放大电路的波特图：对于不同的电路，波特图形状相同，只是Aum，fL和fH不同。在计算上下限截止频率时，只需分别计算出各自回路的时间常数L和H和，然后用下式求出：这种计算方法叫做时间常数法。课间休息例题、在如图所示

4、电路中，已知VCC=15V，RS=1K，Rb=20K，RC=RL=5K，C=5F，晶体管的UBEQ=0.7V，rbb´=100，=100，f=0.5MHz，Cob=5pF。试估算电路的上下截止频率，并画出电压放大倍数的波特图。解：⑴求解Q点⑵求解混合模型参数⑶求解中频电压放大倍数：⑷求解ƒH和ƒL：⑸写出电压放大倍数的表达式，画出波特图：二、单管共源放大电路的频率响应考虑电容的影响后，单管共源放大电路及其等效电路图如下所示：在中频段，不用考虑电容的影响，电压放大倍数为：在高频段，只考虑极间电容的影响：在低频段，只考虑耦合电容的影响：由此写出电压放大倍数的表

5、达式：可见，与单管共射放大电路的表达形式相同，波特图也相同。三、放大电路频率响应的改善和增益带宽乘积因为：为了改善单管放大电路的低频特性，需加大耦合电容及其回路电阻，可以考虑采用直接耦合方式。因为：为了改善单管放大电路的高频特性，需减小电容C´及其回路电阻。但是：为了综合考察这两方面的性能，引入一个新的参数----增益带宽乘积。对于单管共射放大电路，增益带宽乘积为：上式表明，当晶体管选定后，增益带宽乘积近似为常数，即增益增大多少倍，带宽就变窄多少倍。改善高频性能的途径：①选用rbb´和Cob（C）小的高频管②采用共基电路对于单管共源放大电路，增益带宽乘积为：小结单管共

6、射放大电路的频率响应时间常数法课间休息2多级放大电路的频率响应在多级放大电路中，有多个放大管，因此：在高频等效电路中含多个C´，即有多个低通电路；在阻容耦合放大电路中，有多个耦合电容或旁路电容，因此，在低频等效电路中含多个高通电路。对于这种电路，如何求解截止频率？截止频率与每个回路的时间常数有什么关系？一、多级放大电路的频率特性的定性分析二、截止频率的估算一、多级放大电路的频率特性的定性分析设一个n级放大电路各级的电压放大倍数分别为则该电路的电压放大倍数为：对数幅频特性和对数相频特性的表达式为：左式表明：⑴多级放大器的对数幅频特性等于各级对数幅频特性的代数和。⑵多级放

7、大器的相频特性等于各级相频特性的代数和。设一个放大器由二个单管放大电路组成，它们的频率响应相同：即：整个电路的中频电压增益为：当ƒ=ƒL1时：说明当ƒ=ƒL1时增益下降6dB，产生+90º的相移。同理可得当ƒ=ƒH1时，增益也下降6dB，产生-90º的相移。而整个电路的ƒL和ƒH，根据定义应是增益下降3dB时的频率，因此多级放大器的通频带比组成它的单级放大电路低。如下图所示：二、截止频率的估算1、下限截止频率多级放大电路低频段电压放大倍数的模为：根据ƒL的定义，当ƒ=ƒL时：2、上限截止频率多级放大电路低频段电压放大倍数的模为