15第5章 放大电路频率响应-多级放大电路的频率响应

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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复习一.单级放大电路频率响应分析方法具体分析时,通常分成三个频段考虑:(1)中频段: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:考虑耦合电容

2、（不忽略）,极间电容视为开路（忽略）(3)高频段:耦合电容视为短路,考虑极间电容（不能忽略）。这样求得三个频段的频率响应,然后再进行综合。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。共射基本放大电路的幅频和相频特性曲线二.放大电路频率响应描述以单级放大电路为例:上限频率：极间电容回路（fH)等效低通滤波下限频率：耦合电容回路（fL)等效高通滤波通频带：fbw=fH-fL带宽设计：适当选取单级最大相移+90o（超前）拐点fL处相移45o。三.低频/高频响应描述（波特图-对数幅相频特性）单级最大相移-90o（滞后）拐点fH处相移-45o。四.放大电

3、路增益带宽积恒定（普遍性）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（如：共基接法）牺牲增益可以扩展带宽（增益带宽互换性）带宽并不是越大越好，根据需要设计/选择。（5.4.15）1.多级放大电路频率响应如何分析？2.与那些参数有关（极间电容/耦合回路）？3.与单级放大电路频响的联系？4.多级放大频响会带来那些问题（稳定性）？5.如何对频率响应进行补偿（超前/滞后补偿）？问题的提出：5.5多级放大电路的频率响应1.多级放大电路含有多个放大管，等效电路中含有多个C’π或C’gs—决定了存在多个低通电路

4、。2.多级阻容耦合电路含有多个耦合电容或者傍路电容—决定了存在多个高通回路关系：高通/低通电路频率响应的串联（相乘）5.5.1多级放大电路频率响应定性分析电压放大倍数：（串联）注意：放大倍数复数，是信号频率的函数对数幅-频和相-频特性：各级放大倍数之总和各级相移之总和以两级放大电路为例：显然：增益变大，带宽减小。对N级放大电路：则：总放大电路增益变大，带宽减小，多个拐点各级放大倍数：各级下限频率：各级上限频率：放大倍数：下限频率：上限频率：总带宽：5.5.2截止频率的定量估算一.下限频率：二.上限频率：注：当某级下（上）限频率远远高（低）于其他下（上）限频率时，则放大电路下（

5、上）限频率决定于该级下（上）限频率。变大变小例题：5.5.1:如图，求放大电路上、下限频率及电压放大倍数：下限频率：一个拐点，20dB/Dec,说明存在一个耦合电容影响下限频率。上限频率：一个拐点，-60dB/Dec,说明影响高频的有三级放大，每级上限频率均相同：2*105Hz。例题：5.5.1:如图，求多级共射放大电路上、下限频率及电压放大倍数：电压放大倍数：因此：公式(5.5.9)例题：5.6(P245)已知某电路放大倍数：试求:画出波特图。解：已知两级共射放大电路的电压放大倍数:求：（1）＝？fL＝？fH＝?（2）画出波特图。解：例题：5.7波特图：5.6集成运放的频率

6、响应与频率补偿频率补偿4.3.1F007内部电路图特点：高增益，低带宽，多拐点（相移大）。1.直接耦合：fL=02.多级放大：增益高(105)，fH小（几-几十Hz）3.集成电路应用反馈拓展带宽，而且必须进行频率补偿5.6.1集成运放的频率响应集成运放频率响应：单位增益带宽fc（0dB）自激振荡条件：存在f0,使得：fo

7、图5.6.5二.超前补偿—不牺牲带宽，补偿相移补偿电路—图5.6.6相位超前抵消一级滞后网络0dB带宽内，只有2个拐点，f无穷大时对应相移最大180o满足稳定条件。分别从频域和时域描述电路系统的动态特性，具有内在联系。5.7频率响应与阶跃响应作业P：2455.2—5.55.165.18