放大電路的頻率特性

關(guān)于放大電路的頻率特性20.10.20221第1頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.20222放大電路對信號頻率的適應(yīng)程度，即信號頻率對放大倍數(shù)的影響。由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導(dǎo)體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。在使用一個放大電路時應(yīng)了解其信號頻率的適用范圍，在設(shè)計放大電路時，應(yīng)滿足信號頻率的范圍要求。研究的問題第2頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202231.研究放大電路頻率響應(yīng)的必要性在放大電路中，當(dāng)輸入信號頻率過高或過低時，其放大倍數(shù)的值會減小，并產(chǎn)生相移（超前或滯后）。說明放大倍數(shù)是信號頻率的函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系稱之為頻率響應(yīng)或頻率特性。在放大電路的通頻帶中給出了頻率特性的概念：幅度頻率特性相位頻率特性所以電壓放大倍數(shù)是一個復(fù)數(shù)：幅頻特性是描繪輸入信號幅度固定，輸出信號的幅度隨頻率變化而變化的規(guī)律。即相頻特性是描繪輸出信號與輸入信號之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。即第3頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.20224由于放大電路對不同頻率成分的放大倍數(shù)不同，而產(chǎn)生的失真稱為幅頻失真；同樣由于放大電路對不同頻率成分的相位移不同，而產(chǎn)生的失真稱為相頻失真。無論是幅頻失真還是相頻失真，都是由線性電抗元件引起的，故這種失真稱為線性失真，在輸出波形中不產(chǎn)生新的頻率成分。

2.線性失真第4頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202251.高通電路高通電路§5-1頻率特性的一般概念第5頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.20226高通電路高通電路:信號頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。使輸出電壓幅值下降到70.7%，相位為±45o的信號頻率為截止頻率。第6頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202272.低通電路低通電路第7頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.20228低通電路低通電路:信號頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。使輸出電壓幅值下降到70.7%，相位為±45o的信號頻率為截止頻率。第8頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.20229RSus+RLRB++C1C2ui+UCCRCuO在低頻段，隨著信號頻率逐漸降低，耦合電容、旁路電容等的容抗增大，使動態(tài)信號損失，放大能力下降。在高頻段，隨著信號頻率逐漸升高，晶體管極間電容和分布電容、寄生電容等雜散電容的容抗減小，使動態(tài)信號損失，放大能力下降。3.共射放大電路中的頻率參數(shù)高通高通低通第9頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202210cebNNPcebNNP§5-2晶體管高頻等效模型1.混合參數(shù)π型模型發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略集電區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻集電結(jié)電阻---發(fā)射結(jié)電容---集電結(jié)電容互導(dǎo)gm第10頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202211互導(dǎo)gm是中頻段交流共射電流放大倍數(shù).第11頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202212cebNNP模型的建立：由結(jié)構(gòu)而建立，形狀像π，參數(shù)量綱各不相同。阻值大連接了輸入回路和輸出回路第12頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022132.混合π模型的單向化（使信號單向傳遞）X等效后電流第13頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022143.晶體管簡化的高頻等效電路第14頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202215晶體管的頻率參數(shù)uCE(V)OiC(mA)QΔiBΔiC1.電流放大倍數(shù)的頻率響應(yīng)適于頻率從0至無窮大的表達式為什么短路？第15頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022162.電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線第16頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202217第17頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022183.共基極電流放大倍數(shù)的頻率響應(yīng)共基極截止頻率是共發(fā)射極截止頻率的（1+β0）倍，說明共基極放大電路的頻率特性要比共發(fā)射極放大電路的頻率特性好的多。第18頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202219§5-4共發(fā)射極放大電路的頻率特性RSus+RB++Cui+UCCRCuO中頻段：C短路，開路。低頻段：考慮C的影響，開路。高頻段：考慮的影響，C短路。適用于信號頻率從0～∞的交流等效電路第19頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202220中頻段：C短路，開路。1.中頻放大倍數(shù)Ausm第20頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022212.低頻放大倍數(shù)Ausl及波特圖低頻段：考慮C的影響，開路。第21頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202222

采用對數(shù)坐標(biāo)繪制的頻率特性曲線，稱之為波特圖。第22頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022233.高頻放大倍數(shù)Aush及波特圖高頻段：考慮的影響，C短路。第23頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.202224第24頁，共26頁，2022年，5月20日，23點13分，星期四20.10.2022254.共發(fā)射極放大電路的頻