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1、4.7 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 BJT的高频小信号模型及频率参数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。号频率变化时的响应。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1. RC低通电路的频率
2、响应低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：电路的电压增益（传递函数）：则则且令且令又又电压增益的幅值（模）电压增益的幅值（模）（幅频响应）（幅频响应）电压增益的相角电压增益的相角（相频响应）（相频响应）增益频率函数增益频率函数RC低通电路低通电路 最大误差最大误差 -3dB频率响应曲线描述频率响应曲线描述幅频响应幅频响应1. RC低通电路的频率响应低通电路的频率响应相频响应相频响应2. RC高通电路的频率响应高通电路的频率响应RC电路的电压增益：电路的电压增益：幅频响应幅频响应相频响应相频响应输出超前输入输出超前输入RC高通电路高通电
3、路 4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数的高频小信号模型及频率参数1. 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 rbe 发射结电阻发射结电阻re归算到基极回路的电阻归算到基极回路的电阻 Cbe 发射结电容发射结电容rbc 集电结电阻集电结电阻 Cbc 集电结电容集电结电容 rbb 基区的体电阻，基区的体电阻，b是假想的基区内的一个点是假想的基区内的一个点互导互导BJT的高频小信号模型的高频小信号模型 简化模型简化模型混合混合 形高频小信号模型形高频小信号模型1. BJT的高频小信号模型的高频小信号模型2. BJT高频小信号模型中元件参数值的获得高频小信号模型中元件参
4、数值的获得低频时，混合低频时，混合 模型模型与与H参数参数模型等价模型等价所以所以又因为又因为从手册中查出从手册中查出所以所以2. BJT高频小信号模型中元件参数值的获得高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合低频时，混合 模型模型与与H H参数参数模型等价模型等价3. BJT的频率参数的频率参数由由H参数可知参数可知即即根据混合根据混合 模型得模型得低频时低频时所以所以当当时，时，令令 的幅频响应的幅频响应共发射极截止频率共发射极截止频率特征频率特征频率共基极截止频率共基极截止频率3. BJT的频率参数的频率参数 的相频响应的相频响应 f (1 0)f f fT 4.7.3 单级共射极放
5、大电路的频率响应单级共射极放大电路的频率响应1. 高频响应高频响应 形高频等效电路形高频等效电路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1. 高频响应高频响应 形高频等效电路形高频等效电路对节点对节点 c 列列KCL得得由于输出回路电流比较大，所由于输出回路电流比较大，所以可以以可以 忽略忽略 的分流，得的分流，得称为称为密勒电容密勒电容而输入回路电流比较小，所以而输入回路电流比较小，所以不能不能忽略忽略 的电流。的电流。目标：断开输入输出之间的连接目标：断开输入输出之间的连接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同理，在同理，在c、e
6、之间也可以求得之间也可以求得一个等效电容一个等效电容CM2，且，且等效后断开了输入输出之间的联系等效后断开了输入输出之间的联系1. 高频响应高频响应 形高频等效电路形高频等效电路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1. 高频响应高频响应 形高频等效电路形高频等效电路目标：简化和变换目标：简化和变换 输出回路的时间常数输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。的影响。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1. 高频响应高频响应 形高频等效电路形高频等效电
7、路目标：简化和变换目标：简化和变换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1. 高频响应高频响应高频响应和上限频率高频响应和上限频率由电路得由电路得电压增益频响电压增益频响其中其中中频增益或通中频增益或通带源电压增益带源电压增益上限频率上限频率1. 高频响应高频响应高频响应和上限频率高频响应和上限频率RC低通电路低通电路共射放大电路共射放大电路频率响应曲线变化趋势相同频率响应曲线变化趋势相同 180 arctan(f /fH) 相频响应相频响应幅频响应幅频响应增益增益-带宽积带宽积BJT 一旦确定，一旦确定，带宽增益积基本为常数带宽增益积基本为常数1. 高频响应高频
8、响应当当RbRs及及Rbrbe时，有时，有 例题例题 解：解：模型参数为模型参数为例例4.7.1 设共射放大电路在室温下运行，其参数为：设共射放大电路在室温下运行，其参数为：负载开路，负载开路，Rb足够大忽略不计。试计算它的低频电压增益和上限频率。足够大忽略不计。试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为低频电压增益为又因为又因为所以上限频率为所以上限频率为2. 低频响应低频响应低频等效电路低频等效电路2. 低频响应低频响应低频等效电路低频等效电路Rb=（Rb1 | Rb2）远大于）远大于R i ，CeCb2 R i中频区中频区(即通常内即通常内)源电压增益源电压增益当当则则下限频率取决
9、于下限频率取决于2. 低频响应低频响应低频响应低频响应当当2. 低频响应低频响应低频响应低频响应 下限频率取决于下限频率取决于当当 时，时，相频响应相频响应 180 arctan( fL1 / f) 180 arctan(fL1/f) 幅频响应幅频响应2. 低频响应低频响应低频响应低频响应包含包含fL2的幅频响应的幅频响应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1. 共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应高频等效电路高频等效电路高频响应高频响应特征频率特征频率1. 共基极放大电路的高频响应共基极放大电路的高频响应其中其中由于由于re很小
10、很小由于由于Cb c很小，很小，fH2也很高。也很高。 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2. 共集电极放大电路的高频响应共集电极放大电路的高频响应1. 多级放大电路的增益多级放大电路的增益 前级的开路电压是下级的信号源电压前级的开路电压是下级的信号源电压 前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗 下级的输入阻抗是前级的负载下级的输入阻抗是前级的负载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2. 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 多级放大电多级放大电路的通频带比路的通频带比它的任何一级它的任何一级都窄。都窄。（以两级为例）（以两级为例）则单级的上下限频率处的增益为则单级的上下限频率处的增益为当两级增益和频带均相同时，当两级增益和频带均相同时，两级的增益为两级的增益为即两级的带宽小于单级带宽。即两级的带宽小于单级带宽。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end
