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1、第第5 5章章 放大电路的频率特性放大电路的频率特性5.15.1 频率响应概述频率响应概述5.25.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型5.3 5.3 场效应管的高频等效模型场效应管的高频等效模型5.45.4 单管放大电路的频率响应单管放大电路的频率响应5.55.5 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应重点掌握基本概念和基本规律重点掌握基本概念和基本规律5.1 5.1 频率响应概述频率响应概述一、频率响应的概念1、频率响应幅度频率响应幅度频率响应相位频率响应相位频率响应放大电路幅频响应和相频响应统称放大电路的频率响应。的幅值与频率的函数关系幅频特性的相位与频率的函数关系相频特性
2、2、通频带: 放大电路对不同频率信号的放大能力耦合电 容造成三极管结 电容造成fL下限截 止频率fH上限截 止频率通频带：放大倍数随频率 变化曲线幅 频特性曲线ffbw= fH fL3、频率失真q 幅频失真和相频失真总称频率失真频率失真，线性失真q 因放大电路对不同频率信号的放大倍数放大倍数不同 ，使输出波形产生的失真幅度频率失真幅度频率失真（幅频失真）q 放大电路对不同频率信号的相移相移不同，使输出波 形产生失真相位频率失真相位频率失真（相频失真）二、分析方法q 由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成;q 横轴 f 采用对数坐标 ;q 幅频特性的纵轴采用20lg|u|，单位是分贝 (dB);
3、q 相频特性的纵轴仍用表示。用近似折线代替实际曲线画出的频率特性曲线称为波特图波特图，是分析放大电路频率响应的重要手段。波特图1 1、RCRC低通电低通电 路路RC+-io.UU上限截止频率上限截止频率频率响应RC低通电路的波特图2 2、RCRC高通电路高通电路RC+-io.UU下限截止频率下限截止频率频率响应RC 高通电路波特图rbb -基区体电阻发射结电阻rbe -可从手册中查出5.2 5.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型一、混合一、混合 型高频小信号模型型高频小信号模型5.2 5.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型集电结电阻rce -简化的混合模型rbc -c、e间
4、动态电阻很大一、混合一、混合 型高频小信号模型型高频小信号模型5.2 5.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型一、混合一、混合 型高频小信号模型型高频小信号模型C - 集电结电容C -发射结电容可从手册中查出数值较小通过通过特征频率特征频率确定-简化的混合模型5.2 5.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型一、混合一、混合 型高频小信号模型型高频小信号模型用 代替 ，这是因为本身就与频率有关，而gm与频率无关。-简化的混合模型单向化：将C 等效到输入回路与 输出回路密勒电容单向化后的混合模型简化的混合模型单向化后的混合模型实用模型C“ f , fT 0 f共基截止频率共基放大电
5、路 可作为宽频带 放大电路。共基电流放大倍数：高频小信号模型高频小信号模型简化模型简化模型 5.3 5.3 场效应管高频等效模型场效应管高频等效模型g-s间的等效电容:d-s间的等效电容:(可忽略)适用于各适用于各 种频率的种频率的 等效电路等效电路一、单管共射放大电路的频率响应共射 放大 电路5.4 5.4 单管放大电路的频率响应单管放大电路的频率响应将输入信号的频率范围分为三个频段考虑:(1) 中频段: 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。(3) 高频段: 耦合电容视为短路, 而极间电容的容抗不能忽略。 1、中频段2、低频
6、段2、低频段下限截止频率幅频响应 ： 相频响应 ：共射放大电路低频段的波特图附加相移：与中频段相比，低频段因电抗元件引起相移，最大附加相移为+90o共射放大电路低频段的波特图幅频响应 ： 相频响应 ：共射放大电路低频段的波特图幅频响应 ： 相频响应 ：3、高频段上限截止频率3、高频段幅频响应 ： 相频响应 ： 共射放大电路高频段的波特图附加相移：与中频段相比，高频段因电抗元件引起相移，最大附加相移为-90o幅频响应 ： 相频响应 ： 共射放大电路高频段的波特图幅频响应 ： 相频响应 ： 共射放大电路高频段的波特图4、完整的共射 放大电路的频 率响应改善低频特性：改善高频特性:三极管一旦确定，增
7、益带宽积基本为常数。增益带宽积：直接耦合fL=0fH C(R )二、放大电路频率响应的改善和增益带宽积多级放大电路：一、多级总电压增益对数形式：高频：含多个C ，有多个低通电路，低频：含多个C，有多个高通电路。 5.55.5 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应二、两级放大电路的波特图放大电路的下限频率高于任一级下限频率；放大电路的上限频率低于任一级上限频率；放大电路的级数越多，通频带越窄；放大电路的通频带小于任一级通频带结论三、多级放大电路总的上下限截止频率下限频率: 上限频率: 当多级放大电路为两级，参数相同时：放大电路的耦合电容是引起低频响应的主要原因；三极管的结电容和分布电容是引起放大电路高频响 应的主要原因；结论增益和带宽是一对矛盾，因此把增益带宽积作为 综合考察放大电路这两方面性能的一项重要指标。 当晶体管选定后，增益带宽积基本不变。 为展宽频带，可选用高频管；还可采用共基电路。
