模電放大電路的頻率響應(yīng)

片頭4第4章放大電路的頻率響應(yīng)

CAI江蘇大學(xué)電氣信息學(xué)院 主講：楊建寧14.1頻率響應(yīng)的基本概念和波特圖

4.1.1頻率響應(yīng)的基本概念1.頻率響應(yīng)和通頻帶

頻率響應(yīng)定義幅頻特性Au(f)＝Uo/Ui（實(shí)數(shù)）相頻特性中頻段的電壓增益AuM截止頻率： 當(dāng)Au在下降到0.707AuM（1/AuM）?L下限截止頻率?H上限截止頻率。?BW通頻帶 ?BW＝?H–?L

≈?H

放大電路通頻帶必須包括信號頻帶。

24.1.2RC低通電路的頻率響應(yīng)通頻帶（0，?H）1.RC低通電路2.電壓傳輸系數(shù)的幅頻特性和相頻特性=–arctg(f/fH)

3.通頻帶和上限截止頻率34.頻率特性的波特(Bode)圖畫法P/110取點(diǎn)

橫坐標(biāo)的取法：對數(shù)刻度。十倍頻程在橫坐標(biāo)上所占的長度相等(2)幅頻特性縱坐標(biāo)的取法：對數(shù)刻度20lgAu，單位是分貝(3)相頻特性縱坐標(biāo)的取法度(°)表示 20lgAu=–10lg

[1+(?/?H)2]?201gAu＜

＜?H≈–10lg1=0dB≈0°0.1?H=0dB–5.71°?H≈–3dB–45°10?H≈–20dB–84.29°100?H≈–40dB–90°44.1.3RC高通電路的頻率響應(yīng)

通頻帶（?L，∞

）1.RC高通電路2.電壓傳輸系數(shù)的幅頻特性和相頻特性=90–arctg(f/fL)

3.通頻帶和下限截止頻率54.頻率特性的波特(Bode)圖畫法P/11020lgAu=20lg(?/?L)—10lg[1+(?/?L)2]=90°—arctg(?/?L)

65.一階高/低通頻率特性波特圖畫法總結(jié)☆

P/1

幅頻特性（2折線）

①轉(zhuǎn)折頻率 ?P=1/2πRC ②通帶增益分貝=0 ③±20dB/DEC（+高通；–低通；）相頻特性（3折線）①定轉(zhuǎn)折頻率 0.1?P?P10?P②0.1?H→90° ?H→

45°

10?H→0° 0.1?L→0°； ?L；→

–45°

10?L→–90°③±45°dB/DEC（–高通；+低通；）高階，放大電路基礎(chǔ)6.最大誤差估計

幅頻特性在轉(zhuǎn)折頻率處： –3dB相頻特性：

0.1?P和

10?P

△

5.71°☆

74.2基本放大電路的高頻響應(yīng)

4.2.1放大電路頻率響應(yīng)研究方法分低、中、高頻段（各自交流等效電路找出各個獨(dú)立的RC低通或高通電路）

耦合電容、旁路電容影響低頻率特性晶體管的結(jié)電容、電路的分布電容影響高頻率特性求出相應(yīng)的RC時間常數(shù)和截止頻率，畫出該頻段的頻率特性。“時間常數(shù)法”如果在同一個RC電路中起作用的電容不止一個(例如在低頻段，Cl、CE忽略其他電容的作用。求出τ進(jìn)行比較，對低頻段找最小的時間常數(shù)τ(對應(yīng)?L)；對高頻段找最大的時間常數(shù)τ(對應(yīng)最小的?H)。相差4～5倍以上，就只考慮主要的τ，如果τ很接近，則4.4節(jié)辦法。84.2.2BJT的高頻物理模型——混合參數(shù)π形等效電路P/121單向化π效電路的簡化高頻共射混合參數(shù)π形電路BJT的共射混合參數(shù)H形電路（低頻）結(jié)論rbb’=rbe–rb’e已知C’π=Cπ+(1+K)Cμ

K=gmR’LCπ=gm/（2π?T）91．從販結(jié)構(gòu)精引出估物理為模型P/霞11鍋0re是發(fā)遣射區(qū)哲的體慮電阻雷，其店值很株小可秋以略告去。rc是集細(xì)電區(qū)娛的體折電阻海，與相潛串聯(lián)喝的反朵偏的呀集電提結(jié)電宜阻rb’e可略韻去rb’e一般逼是兆便歐(MΩ緒)，可近舍似開色路。rb’b是基隨區(qū)的豬體電吹阻，其值儲在幾株歐～演幾百兆歐范沸圍內(nèi)族，rb’e是發(fā)承射結(jié)返動態(tài)澆電阻申，rb’e(Ω牛)=吵26談(m索V)戀/IE(mA)。gmb’e受發(fā)級射結(jié)臟電壓居控制介的集貓電極詳電流(壓控必電流紙源)。流過央電容Cb’e的容斥性電黨流，檔對集如電極電流斗無貢伯獻(xiàn)，多只有償能影模響集巧電極籮電流裳。與之娃間不金再成光比例叮關(guān)系先，其中g(shù)m=ΔiC/ΔuBE是跨俘導(dǎo)，復(fù)單位極是mS。2．混撿合參竄數(shù)π形等識效電損路103．混冠合參矮數(shù)與H參數(shù)鼠的關(guān)羊系簡化室的H參數(shù)膛電路低中另頻時開的π電路P/110密勒定理

4．混合參數(shù)π形等效電路的簡化114.逃2.孟3BJ競T共射濕電流罷放大疾系數(shù)β的頻宰率響域應(yīng)P/迅12呢1信號壁直流薦或低牽頻時袋頻率大不高明時，β=β0實(shí)常絲式數(shù)信號豬頻率抹較高賽時，BJ扭T內(nèi)載術(shù)流子概的運(yùn)挖動將摔不能冊及時悅跟上暢信號孔的變暈化，產(chǎn)生衛(wèi)了相慈位差暖，β成為汗復(fù)數(shù)企，β隨頻格率升仁高而校下降偽，是臥頻率價的函腳數(shù)2．特綢征頻羞率?T其與?β、Cπ關(guān)系特征綠頻率巡壽，?T是β下降談到1時的巴頻率124.戒2.嚴(yán)4基本炮放大俗電路爸的高暑頻響荷應(yīng)P/嗚12金1思路慕：高支頻交受流等朝效電弱路到斧一階桿低通柄電路1.中頻眉段2．高鋒頻段134.面3基本功放大揮電路斷的完錘整的旱頻率腸響應(yīng)4.嘉3.饞1基本猾放大懂電路暖的低腦頻響代應(yīng)放大念電路扮在低墳頻時柿的交罷流等跡效電喬路。輸入料回路擇等效勾一階動高通144.除3.呼2完整在的單姥管共閘射放霜大電肅路的都頻率司特性P/悄12戚1☆組合15例4–1P/瓜1在圖秧電路稼中，BJ科T型號費(fèi)為3DG旱8，由手齒冊查蔽出其Cμ=4霞pF，?T=1鑄50討MH芬z，β=5己0，電源電壓VCC=1笛2V，其他族參數(shù)垃如圖生所示姿。試計溪算該暴放大才電路奏的中雖頻電輕壓增籠益、下限希和上艇限截普止頻及率、貝通頻歲帶，畫出售波特嶼圖。桂設(shè)UBE棟Q=0鉛.7逢V，rbb=3夫00嫌Ω。(1熄)求靜染態(tài)工君作點(diǎn)ICQ=5珠0×0.絮02厘mA雅=1授mA(2拘)計算下中頻查電壓黃增益Aus劑M(3時)計算甘下限菠截止揭頻率?L=—72柔.8畫出軍低頻棗交流矛電路集（等殼效一奇階高料通）暴（可后以H模型斬）PF庫1416(4也)計算割上限航截止旗頻率?HP/從11中0畫出嬸高頻償交流某電路飯（等祝效一器階低昆通）駐（π模型舉）PF望13C’π=Cπ+(蜂1+棋gmR’L)Cμ=久41價+勺(鎮(zhèn)1+擠38羨.5靈×3脹.2確)×間4蛛=氧53沒8pFR’S=RS//RB=(息0.我6/召/5顛60襪)郵≈0遲.6駱k氧ΩR=rb’e//絲式(rbb目’+R’S)頂=[齒1.暑3/搏/跟(0洪.3匹+0政.6野)]山≈鎮(zhèn)0.峽53菌k零Ω參考PF駱9P2消14(5毒)求通命頻帶?BW=毒?H–?L≈?H=0.56裙M風(fēng)Hz(6石)畫波尸特圖17(6羽)畫波堆特圖P/旅11煌0184.工3放大教電路肅頻率險響應(yīng)蠟的改撫善和匠增益轉(zhuǎn)帶寬連積P/散12櫻11.對放鳳大電慎路頻瘋率響糖應(yīng)的六要求為了奔減少嘴頻率動失真摔，放勢大電鑄路的痰通頻攔帶應(yīng)藏該覆窯蓋輸撐入信揮號占喝有的滑整個革頻率范圍沖。?L≤?LS，?H≥?HS?BW不可莊以太豆寬，缺因?yàn)閷挿糯蠼怆娐分瓮l竹帶越確寬，有它受旬干擾曠和噪牌聲的秋影響街也越頸大。2.放大翼電路忽頻率宮響應(yīng)蔬的改是善（1）減小?L，改善受低頻默響應(yīng)抱，皆回路房誠電阻R和C1(或C2CE)時間貍常數(shù)幅變大湖。(2犁)增大?H，改善竿高頻沈響應(yīng)兄，回村路電號阻R和C’π和C’μ時間昨常數(shù)違變小Rs，rbb燈’小C’π=Cπ+(必1+K)Cμ，(1尸+K)Cμ>>Cπ。因此景，要斷使C’π小，應(yīng)選束用?T高、Cμ小的臺高頻釋管，減小K=gmR’L。但是壺減小gmR’L會使證放大太電路酸的Aus點(diǎn)M下降只。（3）引怎入負(fù)乳反饋ω滋=1覽/R販C193．放慚大電汁路的零增益坊帶寬鐘積P/決11驚0擴(kuò)展蜜放大督電路踩的通度頻帶框和提塑高電供壓增炮益之參間是狗矛盾產(chǎn)的。定義腔綜合男指標(biāo)——增益答帶寬剃積GB脾P（Ga奸in–Ba瓜nd撫wt攜h–Pr苦od兄uc根t）來衡蘆量。增益墓帶寬緊積基療本為翠常數(shù)GB狡P=參考P1陜33要放以大電斥路的岔通頻哭帶寬累，又瀉要使母它的視電壓雹增益妥高，頂則應(yīng)傭選用Cμ和rbb’都很禾小的昂高頻筍管。管子遺和信畝號源故選定魚后，召放大構(gòu)電路撞的GB泥P就大關(guān)體固匆定。律如果景要把慰通頻專帶擴(kuò)擊大幾連倍，覽則電叢壓增杜益就浴要減漫小同終樣的邁倍數(shù)內(nèi)。推斷店：共運(yùn)集放寧大電桂路?H要比當(dāng)共射鏟放大擔(dān)電路歐高1～2個數(shù)辰量級逆，因?yàn)槠布糯蠖闺娐仿毜腁u≈1，比共紅射放寒大電停路低1～2個數(shù)堡量級傭。204.扣4多級啟放大野電路安的頻葡率響拒應(yīng)4.穿4.遲1多級夢放大堡電路管的頻泛率響搭應(yīng)表克達(dá)式霉和波仔特圖1.頻率看響應(yīng)扯表達(dá)棒式多級擠放大稻電路摘的波折特圖戶：對替應(yīng)于膚同一呈頻率廉的各竭級縱謊坐標(biāo)央疊加2.波特捐圖21例4–2P2臂27P/速14黃9已知井兩級乞放大胡電路岸的20大1gAuM想1=2奸