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1、14.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应4.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应4.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应单级共射极放大电路的频率响应4.7.4 单级共集电极和共基极放大电路的高频响应单级共集电极和共基极放大电路的高频响应4.7.5 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应华中科技大学电信系张林2Lec 04-74.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应1.
2、中频响应中频响应设设 R1C1 R2C2即即221111 CRCR 则则C1可近似看作短路，可近似看作短路， C2可近似看作开路可近似看作开路R1 R2iV&oV&+- -+- -中频区等效电路中频区等效电路华中科技大学电信系张林3Lec 04-74.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应1. 中频响应中频响应电压增益 （传递函数）：电压增益的幅值（模）电压增益 （传递函数）：电压增益的幅值（模）:电压增益的相角电压增益的相角:1io M=VVAV&1M= =VA&o0io=R1 R2iV&oV&+- -+- -同相同相oV& iV&与与频率无关与与频率无关中频区等效电路
3、中频区等效电路华中科技大学电信系张林4Lec 04-74.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应此时仍有此时仍有R1 R2C1C2iV&oV&+- -+- -o1V&+- -C1仍可看作短路仍可看作短路2. 高频响应高频响应当当 接近和大于等于接近和大于等于221 CR时，时，C2的影响不能再忽略的影响不能再忽略R2C2iV&oV&+- -+- -RC低通电路（高频区等效电路）低通电路（高频区等效电路）1 11RC fH时时最大误差最大误差 - -3dBfH也称为也称为转折频率、转折频率、3dB上限截止频率上限截止频率- -20dB/十倍频十倍频3dB华中科技大学电信系张
4、林7Lec 04-720lg|VA&| /dB-40-20f/Hz 03dB0.1fH fH 10fH - -20dB/十倍频十倍频 时，当时，当 Hff 相频响应相频响应 )/(arctanHHff = = 0H 90H 时，当时，当 Hff = = = =45H 时，当时，当 100.1 HHfff 1R11 C 接近接近华中科技大学电信系张林9Lec 04-7R1C1iV&oV&+- -+- -4.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应3. 低频响应低频响应RC高通电路（低频区等效电路）高通电路（低频区等效电路）电压增益（传递函数）：令电压增益（传递函数）：令下限截
5、止频率下限截止频率则则11io Lj111CRVVAV += +=&11L21 CRf = =)/j(11LLffAV=&相频响应相频响应)/(arctanLLff= = 输出超前输入幅频响应输出超前输入幅频响应2 LL)/(11ffAV+= +=&20lg|VA&| /dB -400.1fL fL 10fL f/Hz 03dBf/Hz 45 90 0 - -45 /十倍频十倍频-2020dB/十倍频十倍频 华中科技大学电信系张林10Lec 04-74.7.1 单时间常数单时间常数RC电路的频率响应电路的频率响应4. 全频域响应全频域响应R1R2C1C2iV&oV& + - - +- -o1V
6、&+- -中频区增益也称为通带增益中频区增益也称为通带增益20lg|VA&| /dB -400.1fL fL 10fL f/Hz 03dB f/Hz 45 90 0 -45 /十倍频十倍频0.1fH fH 10fH -45 -90 -45 /十倍频十倍频-2020dB/十倍频十倍频 带宽（通频带）带宽（通频带） 中频区中频区 低频区低频区 高频区高频区 -20dB/十倍频十倍频华中科技大学电信系张林11Lec 04-74.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应可放大直流信号，低频区增益不会衰减，仍保持通带增益在高频区，BJT的PN
7、结电容及电路中的分布电容、负载电容等使放大电路的高频增益下降，它们的影响可以等效为RC低通电路。 若它们的影响最终可以等效为单时间常数RC电路，或只有一个起决定作用的RC电路，则电路可等效为：其中：可放大直流信号，低频区增益不会衰减，仍保持通带增益在高频区，BJT的PN结电容及电路中的分布电容、负载电容等使放大电路的高频增益下降，它们的影响可以等效为RC低通电路。 若它们的影响最终可以等效为单时间常数RC电路，或只有一个起决定作用的RC电路，则电路可等效为：其中： AVM 与频率无关的通带增益，但相位有可能反相。与频率无关的通带增益，但相位有可能反相。iV&oV&AVMRC等效等效RC低通电路
8、低通电路且输入阻抗为无穷大，输出阻抗为零且输入阻抗为无穷大，输出阻抗为零华中科技大学电信系张林12Lec 04-720lg|VA&| /dB20lg|AVM|f /Hz 0f /Hz 0 -45 -90 - -20dB/十倍频十倍频- -45 /十倍频十倍频0.1fH fH 10fH fT 4.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应iV&oV&AVMRC20lg|VA&| /dB -40-20f/Hz 03dBf/Hz 0 -45 -90 0.1fH fH 10fH - -20dB/十倍频十倍频- -45 /十倍频十倍频RC低通电
9、路频率响应低通电路频率响应-180 -225 -270 - -45 /十倍频十倍频AVM为正值为正值AVM有负号有负号直接耦合放大电路频率响应等效直接耦合放大电路频率响应等效RC低通电路低通电路华中科技大学电信系张林13Lec 04-74.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应若PN结等电容在高频区的影响可以等效为两个时间常数RC低通电路，则电路可等效为：若PN结等电容在高频区的影响可以等效为两个时间常数RC低通电路，则电路可等效为：sV&oV&R1C1AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC低通电路低通电路11H1
10、21 CRf= =22H221 CRf= =华中科技大学电信系张林14Lec 04-720lg|VA&| /dB f /Hz 04.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应sV&oV&R1C1AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC低通电路低通电路幅频响应幅频响应20lg|AVM|fH1fH2- -20dB/十倍频十倍频 - -40dB/十倍频十倍频11H121 CRf= =22H221 CRf= =则上限频率取决于则上限频率取决于fH1 ，若，若 fH2 4fH1 ，即，即11H1H21 CRff=华中科技大学电信系
11、张林15Lec 04-70.1fH1 fH110fH1 f /Hz 0 -45 -90 4.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应sV&oV&R1C1AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC低通电路低通电路11H121 CRf= =22H221 CRf= =相频响应相频响应10fH2 fH2- -45 /十倍频十倍频0.1fH2 f /Hz 0 -45 -90 -180 -135 - -45 /十倍频十倍频- -90 /十倍频十倍频- -45 /十倍频十倍频华中科技大学电信系张林16Lec 04-74.7.2 放大电
12、路频率响应概述放大电路频率响应概述1. 直接耦合放大电路频域响应直接耦合放大电路频域响应sV&oV&R1C1AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC低通电路低通电路11H121 CRf= =22H221 CRf= =若若fH= fH1 = fH2 ，则波特图是怎样的？，则波特图是怎样的？f /Hz 0 -45 -90 0.1fH fH10fH1 -180 f /Hz 0-135 - -90 /十倍频十倍频20lg|VA&| /dB 20lg|AVM|- -40dB/十倍频十倍频华中科技大学电信系张林17Lec 04-74.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述2. 阻容
13、耦合放大电路频域响应阻容耦合放大电路频域响应阻容耦合放大电路中同样存在PN结等电容在高频区对增益的影响。 在低频区，阻容耦合放大电路中的耦合电容和旁路电容，使增益下降，它们的影响可以等效为RC高通电路。 若上述影响在高频区和低频区最终都可以等效为单时间常数RC电路，则电路可等效为：阻容耦合放大电路中同样存在PN结等电容在高频区对增益的影响。 在低频区，阻容耦合放大电路中的耦合电容和旁路电容，使增益下降，它们的影响可以等效为RC高通电路。 若上述影响在高频区和低频区最终都可以等效为单时间常数RC电路，则电路可等效为：sV&oV&R1C1 AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC高通
14、电路高通电路华中科技大学电信系张林18Lec 04-74.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述2. 阻容耦合放大电路频域响应阻容耦合放大电路频域响应RC电路全频域响应电路全频域响应20lg|VA&| /dB-400.1fL fL 10fL f/Hz 03dB f/Hz 45 90 0 -45 /十倍频十倍频0.1fH fH 10fH -45 -90 -45 /十倍频十倍频-2020dB/十倍频十倍频 带宽（通频带）带宽（通频带）中频区中频区 低频区低频区 高频区高频区 -20dB/十倍频十倍频R1R2C1C2iV&oV& + - - +- -o1V&+- -RC低通电路低通电路RC
15、高通电路高通电路华中科技大学电信系张林19Lec 04-7sV&oV& R1C1 AVMR2C24.7.2 放大电路频率响应概述放大电路频率响应概述2. 阻容耦合放大电路频域响应阻容耦合放大电路频域响应等效等效RC低通电路等效低通电路等效RC高通电路高通电路20lg|VA&| /dB0.1fL fL 10fL f/Hz 0f/Hz 45 90 0 -45 /十倍频十倍频0.1fH fH 10fH -45 -90 -45 /十倍频十倍频20dB/十倍频十倍频 带宽（通频带）带宽（通频带） 中频区中频区 低频区低频区 高频区高频区 -20dB/十倍频十倍频20lg|AVM| 如果如果AVM有负号，其他不变，则频率响应有何变化？有负号，其他不变，则频率响应有何变化？11L21 CRf = =22H21 CRf= =华中科技大学电信系张林20Lec 04-74.7.3 单级共射极放大电路的频率响应单级共射极放大电路的频率响应sV&oV&R1 C1 AVMR2C2等效等效RC低通电路低通电路等效等效RC高通电路高通电路? ?华中科技大学电信系张林21Lec 04-71. BJT的高频小信号模型的高频小信号模型模型的引出模型的引出
