模拟电子技术简明教程(第三版)第3章.pptx

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1、第3章放大电路的频率响应教学内容§3.1频率响应的一般概念§3.2三极管的频率参数§3.3单管共射放大电路的频率响应§3.4多级放大电路的频率响应教学要求了解单管共射放大电路fL、fH与电路参数间的定性关系，熟悉波特图的一般知识，以及多级放大电路与单管放大电路频宽的定性关系。§3.1频率响应的一般概念3.1.1频率特性频率响应（频率特性）：放大电路对不同频率信号的稳态响应。幅频特性：电压放大倍数的幅值与频率的函数关系。相频特性：电压放大倍数的相角与频率的函数关系。阻容耦合共射放大电路的频率特性3.1.2下限频率、上限频率和通频带下限频率fL：当电压放大倍数下降到0.707Au时，相应的低频频率

2、。上限频率fH：当电压放大倍数下降到0.707Au时，相应的高频频率。通频带：上限频率和下限频率之间的频率范围称为通频带BW。BW=fH－fL3.1.3频率失真幅频失真：幅频特性偏离中频值的现象。因放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度频率失真，简称幅频失真。相频失真：相频特性偏离中频值的现象。放大电路对不同频率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅频失真和相频失真是线性失真。产生频率失真的原因是:1.放大电路中存在电抗性元件。例如：耦合电容、旁路电容、分布电容、变压器、分布电感等;2.三极管的()是频率的函数。在研究

3、频率特性时，三极管的低频小号模型不再适用，而要采用高频小信号模型。3.1.4波特图实际工程中常用的是波特图（即对数频率特性），其横坐标为频率f，幅频特性的纵坐标，单位为分贝（dB);相频特性的纵坐标是相角φ，不取对数。阻容耦合放大电路波特图（2）低通电路:信号频率越低，输出电压越接近输入电压。使输出电压幅值下降到70.7%，相位为±45º的信号频率为截止频率。（1）高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。3.1.5高通电路和低通电路下限频率1、高通电路上限频率2、低通电路在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。高通电路低通电路在高频

4、段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。下限频率上限频率结电容§3.2三极管的频率参数当20lgβ下降3dB时,频率f称为共射截止频率当β=1时对应的频率称为特征频率fT，且有fT≈β0f在低频和中频段，;频率升高时，值随之下降，β是f的函数。一、共射截止频率fβ—值下降到0.707β0时的频率。二、特征频率fT—值下降为1时的频率。f=fT时，＝1，20lg=0f>fT时，<1,三极管失去放大作用。可求出：fT≈β0f三、共基截止频率fα—值下降到0.707α0时的频率。§3.3单管共射放大电路的频率响应单管共射放

5、大电路在低频时耦合电容容抗大，不能忽略，隔直电容与放大电路的输入电阻构成一个RC高通电路；高频时，极间电容并联在电路中，构成一个RC低通电路，产生0~-90°滞后的相移。3.3.1三极管的混合π型等效模型gm为跨导，它不随信号频率的变化而变。阻值小阻值大连接了输入回路和输出回路1.混合π模型等效变换后电流不变2.混合π模型的单向化（使信号单向传递）3.混合π模型的主要参数对于如图所示的共射放大电路，下面分低、中、高三个频段加以研究。3.3.2阻容耦合单管共射放大电路的频率响应共射放大电路1.中频段所有的电容均可忽略。可用前面讲的h参数等效电路分析。中频电压放大倍数：2.低频段在低频段，三极管的

6、极间电容可视为开路，耦合电容C1、C2不能忽略。方便分析，现在只考虑C1，将C2归入第二级。画出低频等效电路如图所示。该电路有一个RC电路高通环节。其中Ri=Rb//rbe上下同除（Rs+Ri)有下限频率：可推出低频电压放大倍数：因此，低频时间常数为：fL越小，放大电路的低频响应越好。低频段频率响应分析中频段20dB/十倍频3.高频段在高频段，耦合电容C1、C2可以可视为短路，三极管的极间电容不能忽略。这时要用混合π等效电路，用“密勒定理”将集电结电容单向化,并忽略C’’可简化为下图。将b’e左边部分用戴维南定理等效，电路变为：该电路有一个RC电路低通环节上下同乘jωC’高频时间常数为：有上

7、限频率：可推出高频电压放大倍数：C’↓→fH↑,∴选极间电容小的三极管高频段频率响应分析4.完整的波特图对数幅频特性：中频区：从fL到fH作一条高度为20lg

8、Ausm

9、的水平直线。低频区：从fL开始，向左下方作一条斜率为20dB/十倍频的直线。高频区：从fH开始，向右下方作一条斜率为-20dB/十倍频的直线。中频区：从10fL到0.1fH作一条φ=-180°的水平直线。高频区：f>10fH时，φ