第5講 放大電路頻率特性分析(1)

1、2022-5-71電子電路基礎(chǔ)電子電路基礎(chǔ)第五講第五講放大電路的頻率特性分析放大電路的頻率特性分析（1 1）2主要內(nèi)容主要內(nèi)容v3.1 頻率特性分析基礎(chǔ)v3.2 三極管的高頻等效模型（1）三極管的PN結(jié)電容效應(yīng)及其等效（2）共射混合模型（3）簡化單向混合模型高頻結(jié)構(gòu)3一、頻率特性分析基礎(chǔ)一、頻率特性分析基礎(chǔ) v影響頻率特性的因素阻容耦合電路中的耦合電容晶體三極管極間電容頻率上升，三極管等效 下降，過高的頻率會引起放大倍數(shù)下降，產(chǎn)生相移v耦合電容影響可等效為高通電路來描述v極間電容影響可等效為低通電路來描述41、低通電路、低通電路 1/1/1/ 2HHRCfRCarctan/Hff + R +

2、Ui U0 C21|()|1(/)HH jffv電壓傳輸系數(shù)1()1oiUH jj RCUv上限截止頻率11()()11HHH jH jffjjfv幅頻特性v相頻特性5低通電路頻率特性低通電路頻率特性v幅頻特性v相頻特性21|()|1 (/)HH jffarctan/Hff Hf0.7074590Hf62、高通電路、高通電路11LLj RCjj RCj 1/1/2LLRCfRC2/|()|1(/)LLffH jfffv相頻特性90arctan/Lff()1LLj ffH jfj ffv電壓傳遞函數(shù)oi()UH jUv下限截止頻率v幅頻特性7高通電路頻率特性高通電路頻率特性v幅頻特性v相頻特性2

3、/|()|1(/)LLffH jff90arctan/Lffv通頻帶HLBffLHfffLf0.7074590Lfv 即為中頻段83 3、波特圖、波特圖2220lg|20lg 1dBHHff v采用對數(shù)坐標(biāo)系畫出電路的幅頻特性曲線和相頻特性曲線稱為波特圖v低通電路頻率特性的波特圖arctanHff 對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性| H(j ) |=-20lg,4520lg23dB,Hff ，半功率點2| H(j )|20lg,020lg1(/) =0dBHHffff ，|() |20lg-20lg(/)20lg-20lgHHHH jffffff，| H(j ) |-20lgf ，9低通電路的近似波特

4、圖低通電路的近似波特圖| H(j)|020lgHff，Hff，近似為斜率為00.1Hff，9010Hff，0.11045 /HHfff，以斜率為-十倍頻的直線下降45Hff ，v幅頻特性以fH為拐點，用兩段直線近似v 相頻特性曲線用三段直線來近似20dB-/十倍頻的直線10高通電路的對數(shù)幅頻和相頻特性高通電路的對數(shù)幅頻和相頻特性220lg| 20lg20lg 1 ()dBLLffHffv高通電路頻率特性的波特圖90arctan(/)Lff對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性| H(j ) |=-20lg,4520lg23dB,Lff ，半功率點|()|20lg(,020lg/)20/)0LLLH jfff

5、fffdB|()| 20lg20lg(/) 20lg120lg-20lgLLLH jffffff| H(j ) |020lgf ，11高通電路的近似波特圖高通電路的近似波特圖|()| 020lgLH jff20/LffdB，斜率為十倍頻900.1Lff，010Lff，0.110-45 /LLfff，以斜率為十倍頻的直線下降45Lff，v幅頻特性以fL為拐點，用兩段直線近似v相頻特性用三段直線來近似12頻率響應(yīng)的特點頻率響應(yīng)的特點v電路的截止頻率取決于電容所在回路的時間常數(shù)。放大電路的增益下降3dB，且產(chǎn)生 相移45v當(dāng)信號頻率等于下限頻率 或上限頻率LfHfv近似分析中，可以用折線化的近似波特

6、圖表示放大電路的頻率特性13二、三極管的高頻等效模型二、三極管的高頻等效模型空穴-電子對v勢壘電容：由PN結(jié)兩邊存儲的電荷形成這些變化與電容充放電特性一致v擴(kuò)散電容：正偏壓，PN結(jié)兩邊載流子擴(kuò)散形成v勢壘和擴(kuò)散電容合成為PN結(jié)電容。14三極管的三極管的PN結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)CEBB Cbcb eCb crcrbbrb ererv 發(fā)射極區(qū)體電阻erv 集電極區(qū)體電阻crv 基區(qū)體電阻bbrv 發(fā)射結(jié)電阻b erv 集電結(jié)電阻b crv 集電結(jié)電容 Cbcv 發(fā)射結(jié)電容b eCmb eg ucerv 跨導(dǎo) mgv 集射間電阻 cer15三極管的三極管的PN結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)v

7、 值很小可忽略ecrr和vrce遠(yuǎn)大于外接負(fù)載，視為開路v集電結(jié)等效電阻rbc遠(yuǎn)大于Cbc的容抗時，可認(rèn)為rbc開路；CEBB Cbcb eCb crcrbbrb erermb eg uceRCEBB Cbcb eCbbrb erermb eg u16三極管的三極管的PN結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)CEBB Cbcb eCbbrb erermb eg u17gm只與靜態(tài)工作點有關(guān)0Cmb em b e BBig ug r ii三極管的三極管的PN結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)結(jié)高頻等效結(jié)構(gòu)v信號頻率較低時，C be、 C bc作用可忽略，退化為h參數(shù)等效模型00(1)TTb eCQEQUUrII0mb egrCQEQTTIIUU18簡化單向化混合簡化單向化混合 模型模型 12132()()ii Zi Z1()b eob ciuuj C21/b eiuZ32/oiuZ 等效方法19單向化單向化 模型模型oCLmb eLui Rgu R EB B rbe C be ube C CM rbb ugmbevCbc等效到輸入回路仍是一個電容CM(密勒電容)(1)MmLb cCg R C1()b eob ciuuj C21/b eiuZ32/oiuZ 11/Z(1/)ob