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1、4.7 放大电路的频率响应4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应4.7.4 单级共基极和共集电极放大电路的高频响应4.7.5 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。例：方波信号展开成傅里叶级数直流分量其中基波分量幅值三次谐波分量幅值基波角频率1.2 信号的频谱（自学）非正弦（余弦）波，可以转换 为直流分量和各种频率的正弦（余 弦）谐波分量之和4.7 放大电路的频率响应实际输入信号vi ：非单一频率正弦波电路中有电抗性元件：L(接线)、C(耦合、旁路、极间、接线等)
2、vi的f（）不同 X不同放大器对于不同f 信号的 AV不同输出波形不能反映输入波形的形状失真AV不是常量， AV的幅值和相位（输入输出之间的相位差） 均与输入信号的频率f有关。这种函数关系即称之为放大器的频率响应。放大电路的重要性能指标！一、频率响应的基本概念 P15191、频率响应与通频带（1）频率响应：AV与 f 或的关系即：或 幅频响应 相频响应耦合电容CbcCbe Ce极间电容 旁路电容共同影响Av和 f 之间的关系以射极偏置电路为例：前几节分析时，假定vi 是中频率的信号：于是，当电路参数一定时， AV=常数， =180（反相）CbcCbe Ce极间电容非常小，其Xc视为交流开路；假
3、定Cb1、Cb2、Ce足够大，对于vi 的中等频率，Xc0视为交流短路；但是：当f 很低时， Cb1、Cb2、Ce的容抗Xc很大，不能再视为短路，即它们对放大器的低频特性有影响；CbcCbe Ce当f 很高时，极间电容Xc较小， 不能再视为开路，即它们对放大器的高频 特性有影响；所以vi的频率很低或很高 时，实际的增益AV 与中频时不 同，是多少？实验测得AV与频率之间关系如下： （频率特性曲线）中频区低频区高频区 分三个区域：中频区：中间平坦部分 AV= AVM ，=180， 且不随f 的变化而变化。 低频区：由于Cb1、 Cb2、Ce的影响， AV ，超前中频相位。高频区：由于极间电 容的
4、影响， AV ，滞 后于中频相位。工程上规定： AV 至所对应的频率，分别称为下限频率fL3dB 点上限频率fH中频区低频区高频区 （2）通频带：fH fLB=fH fLfH。 又称带宽。2、幅度失真和相位失真：当vi频谱很广，而放大器的通频带又不够宽时，对于 不同频率的信号不能得到同样的放大（幅度、相位） vo 波形与vi不同，发生变形失真！由于放大器对不同f 信号的放大效果 不同，而产生的波形 失真频率失真AV 幅度失真： vo中不同f 信号幅度的比例与放大前不同。相位失真： vo中不同f 信号的相位关系与放大前不同。其结果均使vo 波形产生失真，基波二次谐波输入信号输出信号基波二次谐波幅
5、度失真相位失真应当指出： 频率失真是由于线 性电抗元件引起的，是线性失真 ，应与BJT工作到饱和区或截止 区引起的非线性失真区别！电压增益：功率增益：电流增益：3、用分贝数（对数单位）表示增益：AV用分贝数表示的优点：b.可采用对数坐标图绘制频率响应扩展视野，缩短坐标。3、用分贝数（对数单位）表示增益：例：a.可将增益相乘变为相加；二、对数频率特性把幅频响应和相频响应分别绘制在两张半对数坐标纸上，横坐标f （或 ），采用对数分度；纵坐标以dB表示的AV 或，采用线性分度。称为对数频率响应，又称波特图。 二、对数频率特性方法： 对于每一个频区，忽略次要因素，突出主要因素，找出 近似的模拟等效电路
6、，求出 的关系，分别在半对数坐标纸 上绘制对数频率特性 波特图。 用典型RC电路来模拟。对于中频区，等效电路即 为H参数等效电路，那么 ，高频区和低频区呢？4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应1. RC低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）增益频率函数RC低通电路 转折频率频率响应曲线描述幅频响应1. RC低通电路的频率响应a.当 时，一条与横轴平行的0dB线频率响应曲线描述幅频响应1. RC低通电路的频率响应b.当时，一条斜率为20dB/十 倍频程的斜线该斜线与0dB线相交于f = fH
7、 处。fH为转折频率最大误差 -3dB 频率响应曲线描述幅频响应1. RC低通电路的频率响应c.当 时，相频响应频率响应曲线描述1. RC低通电路的频率响应一条斜率为45/十倍 频程的斜线相频响应频率响应曲线描述1. RC低通电路的频率响应表示输出与输入的相位差则，高频时输出相位滞后于输入 相位。最大误差发 生在f=0.1fH 和f=10fH处2. RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入RC高通电路 4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数1. BJT的高频小信号模型模型的引出rbe 发射结电阻re折算到基极回路的电阻Cbe 发射结电容rbc 集电结电阻Cb
8、c 集电结电容rbb 基区的体电阻，b是假想的基区内的一个点互导BJT的高频小信号模型 简化模型混合形高频小信号模型1. BJT的高频小信号模型2. BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价又因为所以从手册中查出3. BJT的频率参数（自学）4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应形高频等效电路4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应等效后断开了输入 输出之间的联系1. 高频响应形高频等效电路根据密勒定理4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应形高频等效电路输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。4
9、.7.3 单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应形高频等效电路4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应高频响应和上限频率由电路得电压增益频响其中中频增益或通 带源电压增益上限频率1. 高频响应高频响应和上限频率RC低通电路共射放大电路频率响应曲线变化趋势相同180arctan(f /fH) 相频响应幅频响应例题解：模型参数为例4.7.1 设共射放大电路在室温下运行，其参数为：Rb=100k|16k。试计算它的中频电压增益和上限频率。中频电压增益为又因为所以上限频率为增益-带宽积BJT 一旦确定，带宽增益积基本为常数1. 高频响应当RbRs及Rbrbe时，有 作业：P1944.6.14.7.1
