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1、第五章放大器的频率特性放大器的频率特性第五章 放大器的频率特性放大器的频率特性主要内容主要内容1、掌握放大器的频率特性的概念，并熟悉其表达、掌握放大器的频率特性的概念，并熟悉其表达式与波特图的对应关系；式与波特图的对应关系；2 2、熟悉、熟悉BJTBJT的高频微变等效模型（的高频微变等效模型（ 型等效）型等效）3 3、掌握单级、掌握单级BJTBJT放大器的放大器的f fL L、f fH H 的的求法。求法。第14讲 频率响应概述与晶体管的高频等效电路一、频率响应的基本概念二、放大电路的频率参数三、晶体管的高频等效电路一、频率响应的基本概念1. 研究的问题：研究的问题： 放大电路对信号频率的适应
2、程度，即信号频放大电路对信号频率的适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导体器件极间电容的存在，使放大倍数为频率的体器件极间电容的存在，使放大倍数为频率的函数。函数。 在使用一个放大电路时应了解其信号频率的在使用一个放大电路时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。率的范围要求。2. 基本概念基本概念（1）高通电路高通电路: 信号频率越高，输出电压越接近输入电压信号频率越高，输出电压越接近输入电压。（1）高通电路：高通电路：频率
3、响应频率响应fL低频段放大倍数表达式的特点？下限截止频率的特征？低频段放大倍数表达式的特点？下限截止频率的特征？ffL时放大时放大倍数约为倍数约为1-截止频率与时间常数的关截止频率与时间常数的关系！系！（2）低通电路低通电路: 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。（2）低通电路低通电路：频率响应：频率响应fH低频段放大倍数表达式的特点？上限截止频率的特征低频段放大倍数表达式的特点？上限截止频率的特征？ffH时放大时放大倍数约为倍数约为1-截止频率与时间常数的关系！截止频率与时间常数的关系！(3) 频率特性表达式与波特图的对应关系频率特性表达式与波特图的对
4、应关系 （参考（参考p235）每个每个零点零点对下限频率的贡献：对下限频率的贡献： +90o相位超前相位超前；+20dB/+ +倍频倍频幅频变化每个每个极点极点对上限频率的贡献：对上限频率的贡献： -90o相位滞后相位滞后；-20dB/+ +倍频倍频幅频变化举例：举例：（4）几个结论几个结论 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 当当 f=fL时放大倍数幅值降到时放大倍数幅值降到0.707倍倍，相角，相角超前超前45； 当当 f=fH时放大倍数幅值也降到时放大倍数幅值也降到0.707倍倍，相角，相角滞后滞后45。 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
5、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。二、放大电路的频率参数 在低频段在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。高通高通电路电路低通低通电路电路 在高频段在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能
6、力下降。损失，放大能力下降。下限频率下限频率上限频率上限频率三、三、晶体管的高频等效电路晶体管的高频等效电路 1. 混合混合模型模型：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混合混合模型模型：忽略小电阻分压，考虑集电极电流的受控关系：忽略小电阻分压，考虑
7、集电极电流的受控关系： gm为跨导，它不随信号频率为跨导，它不随信号频率的变化而变。的变化而变。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混合混合 模型：模型：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。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:smitt 等等效效）等效变换后电流不变等效变换后电流
8、不变晶体管简化的高频等效电路晶体管简化的高频等效电路？3. 晶体管的频率参数晶体管的频率参数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； ； 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。手册手册查得查得晶体管晶体管 JT 的的频率频率特性特性 f =1/2 r b e c f T= 0 f = 1/2 r e c f =(1+ 0 ) f note: c = c + c 作业作业1.1.自测题（三）自测题（三）表达式与波特图的对应关系表达式与波特图的对应关系2.2.习题习题: : 5.1 ( 5.1 (书上填写书上填写/ /基本概念基本概念) ) 5.3 5.3 （表达式与波特图的对应关系表达式与波特图的对应关系） 5.8 5.8 （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）
