电子电路基础_第四章_唐恬.ppt

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1、电子电路基础信息与通信工程学院唐恬本章概述小信号放大电路的频率特性受电抗元件影响，放大电路增益和相位与输入信号频率有关，这种函数关系称为频率响应特性或频率特性电路幅频、相频特性传输函数->波特图波特图->传输函数相关知识点放大电路高频模型及其计算晶体管及场效应管高频模型晶体管及场效应管高频等效电路及其参数计算4.1频率特性概述4.1.1频率特性的基本概念一、幅度失真和相位失真幅度失真：不同频率成分信号的增益不同相位失真：不同频率成分信号的相移不同线性失真：频率成分不变，仅频率幅度和相位发生变化，例如幅

2、度失真和相位失真非线性失真：有新的频率成分产生，例如之前学习的饱和失真、截止失真、交越失真第四章小信号放大电路的频率特性4.1频率特性概述4.1.1频率特性的基本概念二、幅频特性和相频特性将放大电路视为有源线性网络，则传输函数表示为：其中X(s)、Y(s)分别是输入、输出信号的拉普拉斯变换，当s=j时，H(j)是系统的稳态正弦频率响应函数，又称频率响应或频率特性对于放大电路：称为放大电路的幅频特性，称为相频特性例如基本共射放大电路中频段电压增益为其幅频特性可视为其相频特性可视为第四章小信号放大电路

3、的频率特性4.1频率特性概述4.1.1频率特性的基本概念三、工作频段、截止频率和通频带耦合电容和旁路电容：造成高通特性极间电容（结电容）：造成低通特性第四章小信号放大电路的频率特性通频带BW=fH-fL考虑集成电路中通常已采用直接耦合替代RC耦合，本章后续主要讨论高频特性4.1频率特性概述4.1.1频率特性的基本概念四、传输函数和零点、极点概念在复数频率s域中，传输函数的一般表达式：但是将分子、分母多项式分别求根，可得：对于稳定工作的放大电路,传输函数的零、极点有如下特点:零点个数m极点个数n极点值

4、:负实数、实部为负值的共轭复数对RC低通滤波器传输函数是否符合以上特点？第四章小信号放大电路的频率特性传输函数的零点传输函数的极点标尺因子4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法一般采用分频段分析：中频：Av、Ri、Ro；高频：fH；低频fL一、波特图已知传输函数的零、极点，可用折线近似描述频率响应特性。若频率坐标采用对数刻度，幅值或相角采用线性刻度，这种特性曲线称为波特图。波特图是一种对数坐标曲线图级联放大电路总增益等于各级增益之积（dB单位时，总增益为各级增益之和），总相移等于各级相移之和。

5、绘制级联放大电路波特图时，只要分别画出各因子的波特图，再把它们相加即可得到系统的总波特图第四章小信号放大电路的频率特性4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式1、实常数情况（C为非负常数）第四章小信号放大电路的频率特性4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式2、虚函数情况第四章小信号放大电路的频率特性4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式3、RC低通滤波电路其中称为极点（或拐点）频率幅频

6、特性：相频特性：第四章小信号放大电路的频率特性RC低通电路4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式3、RC低通滤波电路幅频特性：相频特性：第四章小信号放大电路的频率特性RC低通电路的频率特性曲线注意：工程上常用因数10（一个数量级）来表示远大于和远小于4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式4、RC高通滤波电路其中同样称为极点（拐点）频率幅频特性：相频特性：第四章小信号放大电路的频率特性RC高通电路4.1频率特性概述4.1.2

7、频率特性的分析方法二、几种典型电路波特图的标准形式4、RC高通滤波电路幅频特性：相频特性：第四章小信号放大电路的频率特性RC高通电路的频率特性曲线4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法例：绘制如下传输函数的波特图第四章小信号放大电路的频率特性实常数低通fH高通fL注：此传输函数可视为共射放大电路中频增益32dB，上限截止频率为10kHz，下限截止频率为100Hz4.1频率特性概述4.1.2频率特性的分析方法例：绘制如下传输函数的波特图第四章小信号放大电路的频率特性4.1频率特性概述4.1.3多

8、级放大电路的频率特性本节学习目标：多级放大电路fH、fL及BW的工程计算一、多级放大电路频率特性的幅频特性和相频特性第四章小信号放大电路的频率特性多级放大电路的幅频特性为各单级电路的幅频特性之积(dB数之和)，相频特性为各单级电路的相频特性之和4.1频率特性概述4.1.3多级放大电路的频率特性二、多级放大电路的截止频率和通频带多级放大电路的每个单级电路的频率响应通常可以分解为多个一阶函数因子的乘积，例如多级放大电路的高频特性分解为多个一阶低通函数乘积时：