第5章 放大电路频率响应ppt课件.ppt

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1、模拟电子技术基础北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院主讲：赵建辉第五章放大电路的频率响应（2节课）5.1频率响应概述5.2晶体管高频等效模型5.3FET等效模型5.4单管共射放大电路频率响应5.5多级放大电路频率响应5.6集成运放的频率响应与补偿5.7频率响应与阶跃响应第5章放大电路的频率响应本节课内容5.放大电路的频率响应重点：频率响应的理解难点：1.高频等效模型2.高频特性分析3.高、低特征频率的计算重点难点问题提出1.什么是频率响应?--输出信号幅度，相位与信号频率有关2.三极管的频率响应与放大电路的频率响应?--β(ω)与A(ω)3.如何进

2、行频率补偿？--应用角度，带宽适当5.1频率响应概述放大电路信号失真与频率响应关系5.1.1研究频率响应的必要性1.放大电路存在频率响应问题(极间电容、耦合电容、电感等)2.频率响应如何描述？（上、下限频率，通频带）3.如何设计使得通频带满足信号频率范围(过窄频带：失真/过宽频带：引入噪声)5.1.2频率响应的基本概念一、高通网络（无源）二、低通网络（无源）5.1.3波特图对数坐标幅-相频特性近似分析中---折线化（fL处最大误差5.71o）5.2BJT的高频π参数等效模型问题：高频π模型考虑那些参数？如何简化？简化后的高频π模型与低频h模型有何不同？

3、5.2.1BJT的完整高频混合π模型一、完整的BJT混合π模型与h参数模型比较：Cπ,Cu的影响（分流/相移）引入新参数：二、简化的BJT混合π模型简化等效过程混合π模型化后简化混合π模型简化混合π模型三、简化的BJT混合π模型主要参数Cu与共基Cob近似简化π模型简化h模型C’π=(Cπ+Cμ)通过截止频率fβ计算(

4、Au

5、=0)5.2.2BJT的放大倍数的频率响应幅频特性：相频特性：频响函数：（推导过程略）β的幅频和相频特性：--低通5.3FET的高频等效模型等效π模型简化π模型5.4单管BJT放大电路的频率响应共射放大电路频率响应共发射极放大电路

6、的电压放大倍数将是一个复数,即其中幅度Au和相角φ都是频率的函数,分别称为放大电路的幅频特性和相频特性。可用上图表示。我们称上、下限频率之差为通频带fbw,即fbw=fh-fl通频带的宽度,表征放大电路对不同频率的输入信号的响应能力,它是放大电路的重要技术指标之一。图5–3频率失真线性失真与非线性失真概念：共e极放大电路及其混合π型等效电路5.4.1单管共射放大倍数的频率响应具体分析时,通常分成三个频段考虑:(1)中频段:全部电容均不考虑,耦合电容视为短路,极间电容视为开路。(2)低频段:耦合电容的容抗不能忽略,而极间电容视为开路（忽

7、略）。(3)高频段:耦合电容视为短路,而极间电容的容抗不能忽略。这样求得三个频段的频率响应,然后再进行综合。这样做的优点是,可使分析过程简单明了,且有助于从物理概念上来理解各个参数对频率特性的影响。分析思路：一、中频放大倍数Ausm中频段等效电路空载放大倍数（恒定，与频率无关）二、低频放大倍数Ausl及波特图低频段等效电路（注意书上分析输出耦合回路）高通环节当f=fl时,，fl为下限频率。由式可看出,下限频率fl主要由电容C1所在回路的时间常数τl决定。下限截止频率低频特性：回路时间常数上式分别用模和相角来表示:对数幅频特性,将其取对数,得：

8、低频段对数频率特性上式中的第二项,当f>>fl时故它将以横坐标作为渐近线；当f<>fl时,趋于0,则φ≈-180°;当f<

9、高频等效电路等效内阻开路电压放大倍数低通环节上限截止频率高频特性：简化等效电路高频等效电路回路时间常数也可以用模和相角来表示高频段的对数幅频特性为图5–14高频段对数频率特性四、完整的频率特性曲线(波特图)共射极基本放大电路的幅频和相频特性曲线5.4.2单管共源FET放大倍数的频率响应课后自学5.4.3放大电路频率响应改善及增益带宽积上式表明：BJT选定后，增益带宽积基本确定（普遍性）增加带宽，选用rbb’小和Cob小的管子减小C’π所在回路的总体电阻（或者共基接法）牺牲增益可以扩展带宽带宽并不是越大越好，根据需要选择。（5-4-15）电容对频率

10、特性的影响：(1)C2的下限频率的等效电路耦合电容C2(2)Ce对频率特性的影响射极旁路电容C