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1、 本章简介本章简介6.1 频率响应的基本概念频率响应的基本概念6.3 单级放大电路的频率响应单级放大电路的频率响应6.2 频率特性的伯德图表示法频率特性的伯德图表示法6.4 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应6放大电路的频率响应模拟电子技术基础6.5 放大电路的阶跃响应放大电路的阶跃响应*本章阐述了放大电路频率特性的基本概念和基本分本章阐述了放大电路频率特性的基本概念和基本分析方法，然后利用微变等效电路系统地分析单级及多析方法，然后利用微变等效电路系统地分析单级及多级放大电路的频率响应，最后介绍放大电路频率特性级放大电路的频率响应，最后介绍放大电路频率特性的时域分析法及阶跃响应参数与
2、频率响应参数之间的的时域分析法及阶跃响应参数与频率响应参数之间的内在关系。内在关系。 模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.1.1 6.1.1 研究频率响应的必要性研究频率响应的必要性6.1.2 6.1.2 频率特性与通频带频率特性与通频带 1.1.频率特性频率特性 2.2.通频带通频带6.1.3 6.1.3 增益带宽积增益带宽积 本节内容本节内容6 6.1 .1 频率响应的基本概念频率响应的基本概念模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.1.1 6.1.1 研究频率响应的必要研究频率响应的必要性性电抗元件和极间电容使得放大电路的放大倍数是信号频率的函数。如果电路的通频带不能
3、覆盖信号频率范围，会产生失真。频率失真频率失真相位失真相位失真幅度失真幅度失真不产生新的频率分量不产生新的频率分量线性失真线性失真模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.1.2 6.1.2 频率特性与通频带频率特性与通频带幅频特性相频特性1. 频率特性频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.1.2 6.1.2 频率特性与通频带频率特性与通频带阻容阻容阻容阻容耦合放大电路频率特性为例耦合放大电路频率特性为例耦合放大电路频率特性为例耦合放大电路频率特性为例（图（图（图（图6-16-1）Of0.707C耦，C旁低频分压CJ CL CM高频分流f2 通频带当C耦和C旁减少，低频
4、分压增大，下限频率上升。当CJ、CL和 CM增大，高频分流增大，上限频率下降。模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.1.3 6.1.3 增益带宽积增益带宽积器件及工作状态确定后模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.2.1 RC6.2.1 RC低通电路的频率特性及其伯德图低通电路的频率特性及其伯德图6.2.2 RC6.2.2 RC高通电路的频率特性及其伯德图高通电路的频率特性及其伯德图 本节内容本节内容6 6. .2 2 频率特性的伯德图表示法频率特性的伯德图表示法模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.2.1 RC 6.2.1 RC低通电路的频率特性及其伯德图低通
5、电路的频率特性及其伯德图1.频率响应特性频率响应特性信号频率越低，输出电压越接近输入电压信号频率越低，输出电压越接近输入电压模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liufH高频段放大倍数表达式的特点？上限截止频率的特征？高频段放大倍数表达式的特点？上限截止频率的特征？ffL时放大时放大倍数约为倍数约为1模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu2.伯德图（波特图）伯德图（波特图） 6.2.2 RC 6.2.2 RC高通电路的频率特性及其伯德图高通电路的频率特性及其伯德图3dB+20dB/10倍频45/10倍频 采用对数坐标系，横轴为采用对数坐标系，横轴为lg f，可开阔视野；纵轴为，可开阔视
6、野；纵轴为 单位为单位为“分贝分贝” （dB），使得），使得 “ ” “ ” 。模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 电路低频段的放大倍数需乘因子电路低频段的放大倍数需乘因子 截止频率决定于电容所在回路的时间常数截止频率决定于电容所在回路的时间常数电路高频段的放大倍数需乘因子电路高频段的放大倍数需乘因子 频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。 当当 f=fL时放大倍数幅值约降到时放大倍数幅值约降到0.707倍，相角超前倍，相角超前45； 当当 f=fH时放大倍数幅值也约降到时放大倍数幅值也约降到0.707倍，相角滞后倍，相角滞后45。 RC RC电
7、路的频率特性电路的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6.3.1 BJT6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应6.3.3 6.3.3 单管共源放大电路的频率响应单管共源放大电路的频率响应 本节内容本节内容6 6. .3 3 单极放大电路的频率响应单极放大电路的频率响应模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型1.晶体管的混合晶体管的混合模型模型 形状像形状像 ，参数量纲各不相同，参数量纲各不相同结构：结构：由体电阻、结
8、电阻、结电容组成由体电阻、结电阻、结电容组成rbb：基区体电阻：基区体电阻rbe：发射结电阻：发射结电阻C：发射结电容：发射结电容re：发射区体电阻：发射区体电阻rbc：集电结电阻：集电结电阻C：集电结电容：集电结电容rc：集电区体电阻：集电区体电阻因多子浓度因多子浓度高而阻值小高而阻值小因面积大而因面积大而阻值小阻值小模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型混合混合模型：模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系 gm为跨导，它不随信号频率的变化而变为跨导，它不随信号频率的变化而变
9、为什么引入参数为什么引入参数gm？因在放大区因在放大区iC几乎仅几乎仅决定于决定于iB而阻值大而阻值大因在放大区承受反因在放大区承受反向电压而阻值大向电压而阻值大模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型2. 2. 混合混合模型模型的简化的简化：忽略大电阻的分流忽略大电阻的分流 C连接了输入回路连接了输入回路和输出回路，引入和输出回路，引入了反馈，信号传递了反馈，信号传递有两个方向，使电有两个方向，使电路的分析复杂化。路的分析复杂化。模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频
10、等效电路模型高频等效电路模型2. 2. 混合混合模型模型的简化的简化： 混合混合模型的单向化（模型的单向化（即即使信号单向传递）使信号单向传递）等效变换后电流不变等效变换后电流不变模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型3. 3. 混合混合模型模型主要参数主要参数晶体管简化的高频等效电路晶体管简化的高频等效电路？模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型4.4.电流放大倍数的频率响应电流放大倍数的频率响应为什么短路？为什么短路？模拟电子技术基础6
11、放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型4.电流放大倍数的频率响应电流放大倍数的频率特性曲线电流放大倍数的频率特性曲线模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型4.电流放大倍数的频率响应电流放大倍数的波特图电流放大倍数的波特图: : 采用对数坐标系采用对数坐标系 采用对数坐标系，横轴为采用对数坐标系，横轴为lg f，可开阔视野；纵轴为，可开阔视野；纵轴为 单位为单位为“分贝分贝” （dB），使得），使得 “ ” “ ” 。lg f注意折线化曲线的误差注意折线化曲线
12、的误差20dB/十倍频折线化近似画法折线化近似画法模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.1 BJT 6.3.1 BJT高频等效电路模型高频等效电路模型4.电流放大倍数的频率响应共射截共射截止频率止频率共基截共基截止频率止频率特征特征频率频率集电结电容集电结电容通过以上分析得出的结论：通过以上分析得出的结论： 低频段和高频段放大倍数的表达式；低频段和高频段放大倍数的表达式； 截止频率与时间常数的关系；截止频率与时间常数的关系； 波特图及其折线画法；波特图及其折线画法； C的求法。的求法。手册手册查得查得频率参数：模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2
13、 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应适用于信号频率从适用于信号频率从0 0的交流等效电路的交流等效电路中频段：中频段：C1 、 C2短路，短路， 开路开路低频段：考虑低频段：考虑C1 、 C2 的影响，的影响， 开路开路高频段：考虑高频段：考虑 的影响，的影响， C1 、 C2短路短路模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应1.中频区的频率特性带负载时：带负载时：空载时：空载时：模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率
14、响应2.高频区的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应2.高频区的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应2.高频区的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应3.低频区的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应3.低频区的频率特性模拟电子
15、技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应3.低频区的频率特性模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应4.全频段频率特性及其伯德图全频段放大倍数表达式：全频段放大倍数表达式：模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应5.带宽增益积：定性分析fbw fH fL fH矛盾矛盾 当提高增益时，当提高增益时，带宽将变窄；反带宽将变窄；反之，增益降低，之，增益降低，带宽将变
16、宽。带宽将变宽。模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu 6.3.2 6.3.2 单管共射放大电路的频率响应单管共射放大电路的频率响应5.带宽增益积：定量分析若若rbeRb、 Rs fL1， fH fH1，频带变窄！，频带变窄！模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu6 6. .4.34.3 上、下限截止频率的估算上、下限截止频率的估算 对于对于N级放大电路，若各级的下、上限频率分别为级放大电路，若各级的下、上限频率分别为fL1 fLn、 fH1 fHn，整个电路的下、上限频率分别为，整个电路的下、上限频率分别为fL、 fH，则，则由于由于求解使增益下降求解使增益下降3dB的频的频率，
17、经修正，可得率，经修正，可得1.1为修正系数为修正系数模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu讨论一：问题 1. 信号频率为信号频率为0时电压放大时电压放大倍数的表达式？倍数的表达式？ 2. 若所有的电容容量都相同，若所有的电容容量都相同，则下限频率等于多少？则下限频率等于多少？模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu讨论一：时间常数分析C2、Ce短路，短路， 开路，求出开路，求出C1、Ce短路，短路， 开路，求出开路，求出C1、C2短路，短路， 开路，求出开路，求出C1、 C2、 Ce短路，求出短路，求出模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu讨论一：电压放大倍数分析很小！很小！模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu讨论二1. 该放大电路为几级放大电路该放大电路为几级放大电路?2. 耦合方式耦合方式?3. 在在 f 104Hz 时，增益下降多少？附加相移时，增益下降多少？附加相移？4. 在在 f 105Hz 时，附加相移时，附加相移？5. 画出相频特性曲线；画出相频特性曲线；6. fH？ 已知某放大电路的幅频已知某放大电路的幅频特性如图所示，讨论下列问特性如图所示，讨论下列问题：题：模拟电子技术基础6放大电路的频率响应-liu
