模擬電子技術基礎：5-放大電路的頻率響應

第五章放大電路的頻率響應第五章放大電路的頻率響應§5.1頻率響應的有關概念§5.2晶體管的高頻等效電路§5.3放大電路的頻率響應§5.1頻率響應的有關概念一、本章要研究的問題二、高通電路和低通電路三、放大電路中的頻率參數(shù)一、研究的問題

放大電路對信號頻率的適應程度，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了解其信號頻率的適用范圍，在設計放大電路時，應滿足信號頻率的范圍要求。二、高通電路和低通電路1.高通電路:信號頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。二、高通電路和低通電路2.低通電路:信號頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。波特圖采用對數(shù)坐標橫軸lgf縱軸

幅頻特性相頻特性高通電路對數(shù)幅頻特性低通電路對數(shù)幅頻特性波特圖結論電路的截止頻率決定于電容所在回路的時間常數(shù)當信號頻率等于下限頻率fL

或上限頻率

fH

時放大電路的增益下降3dB

且產(chǎn)生+450

或–450

相移近似分析中，可以用折線化的近似波特圖表示放大電路的頻率特性三、放大電路中的頻率參數(shù)

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。高通電路低通電路

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。下限頻率上限頻率結電容§5.2晶體管的高頻等效電路一、混合π模型二、電流放大倍數(shù)的頻率響應三、晶體管的頻率參數(shù)1.模型的建立：由結構而建立，形狀像Π，參數(shù)量綱各不相同。

gm為跨導，它不隨信號頻率的變化而變。阻值小阻值大連接了輸入回路和輸出回路一、混合π模型2.混合π模型的單向化（使信號單向傳遞）等效變換后電流不變3.

晶體管簡化的高頻等效電路＝？二、電流放大倍數(shù)的頻率響應為什么短路？1.適于頻率從0至無窮大的表達式2.

電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線3.

電流放大倍數(shù)的波特圖:采用對數(shù)坐標系

采用對數(shù)坐標系，橫軸為lgf，可開闊視野；縱軸為單位為“分貝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折線化曲線的誤差－20dB/十倍頻折線化近似畫法三、晶體管的頻率參數(shù)共射截止頻率共基截止頻率特征頻率集電結電容通過以上分析得出的結論：①低頻段和高頻段放大倍數(shù)的表達式；②截止頻率與時間常數(shù)的關系；③波特圖及其折線畫法；④Cπ的求法。手冊查得討論一1.若干個放大電路的放大倍數(shù)分別為1、10、102、103、104、105，它們的增益分別為多少？2.為什么波特圖開闊了視野？同樣長度的橫軸，在單位長度不變的情況下，采用對數(shù)坐標后，最高頻率是原來的多少倍？102030405060Of10102103104105106lgf討論二

電路如圖。已知各電阻阻值；靜態(tài)工作點合適，集電極電流ICQ＝2mA；晶體管的rbb’=200Ω，Cob=5pF，fβ=1MHz。試求解該電路中晶體管高頻等效模型中的各個參數(shù)。討論二§5.3

放大電路的頻率響應一、單管共射放大電路的頻率響應二、多級放大電路的頻率響應一、單管共射放大電路的頻率響應適用于信號頻率從0～∞的交流等效電路中頻段：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。1.中頻電壓放大倍數(shù)帶負載時：空載時：2.低頻電壓放大倍數(shù):

定性分析2.低頻電壓放大倍數(shù)：定量分析C所在回路的時間常數(shù)？2.低頻電壓放大倍數(shù)：低頻段頻率響應分析中頻段20dB/十倍頻3.高頻電壓放大倍數(shù)：

定性分析3.高頻電壓放大倍數(shù)：定量分析3.高頻電壓放大倍數(shù)：高頻段頻率響應分析4.電壓放大倍數(shù)的波特圖全頻段放大倍數(shù)表達式：5.帶寬增益積：定性分析fbw＝fH－fL≈fH矛盾

當提高增益時，帶寬將變窄；反之，增益降低，帶寬將變寬。5.帶寬增益積：定量分析若rbe<<Rb、Rs<<Rb、，則可以證明圖示電路的說明決定于管子參數(shù)

對于大多數(shù)放大電路，增益提高，帶寬都將變窄。要想制作寬頻帶放大電路需用高頻管，必要時需采用共基電路。約為常量根據(jù)二、多級放大電路的頻率響應1.討論：一個兩級放大電路每一級（已考慮了它們的相互影響）的幅頻特性均如圖所示。6dB3dBfLfH≈0.643fH1fL>fL1，fH<fH1，頻帶變窄！2.多級放大電路的頻率響應與各級的關系

對于n級放大電路，若各級的下、上限頻率分別為fL1～fLn、fH1～fHn，整個電路的下、上限頻率分別為fL、

fH，則由于求解使增益下降3dB的頻率，經(jīng)修正，可得1.1為修正系數(shù)討論一1.信號頻率為0～∞時電壓放大倍數(shù)的表達式？

2.若所有的電容容量都相同，則下限頻率等于多少？時間常數(shù)分析：C2、Ce短路，開路，求出C1、Ce短路，開路，求出C1、C2短路，開路，求出C1、C2、Ce短路，求出若電容值均相等，則τe<<

τ1、τ2無本質(zhì)區(qū)別討論二1.該放大電路為幾級放大電路?2.耦合方式?3.在f＝104Hz時，