模拟电子技术第3章.优秀PPT.ppt

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1、第三章 放大电路的频率特性第三章第三章 放大电路的频率特性放大电路的频率特性3.1 频率特性的一般概念频率特性的一般概念 3.2 三极管的频率参数三极管的频率参数 3.3 共共e极放大电路的频率特性极放大电路的频率特性 3.4 多级放大电路的频率特性多级放大电路的频率特性 第三章 放大电路的频率特性3.1 频率特性的一般概念频率特性的一般概念3.1.1 频率特性的概念频率特性的概念 在各种电容作用可以忽略的频率范围(通常称为中频区)内,电压放大倍数Au基本上不随频率而变化,保持一常数,此时的放大倍数称为中频区放大倍数Aum。由于电容不考虑,所以也无附加相移,所以输出电压和输入电压相位相反,即电

2、压放大倍数的相位角=180。对低频段,由于耦合电容的容抗变大,高频时1/cR,可视为短路,低频段时1/C1,所以上式可简化为fT0f上式表示了fT和f的关系。(3-6)第三章 放大电路的频率特性3.2.3 共基极电流放大系数共基极电流放大系数的截止频率的截止频率f 定义当 下降为中频0的0.707倍时的频率f为的截止频率。(3-7)(38)由前述与的关系得.显然,考虑三极管的电容效应,也是频率的函数,表示为.第三章 放大电路的频率特性f、f、fT之间有何关系?将式(3-3)代入式(3-7)得(39)比较式(38)和(39),可得(310)一般01,所以(311)第三章 放大电路的频率特性3.2

3、.4 三极管混合参数三极管混合参数型等效电路型等效电路 1.完整的混合完整的混合型模型型模型 图35(a)是三极管的结构示意图,图(b)是混合型等效电路。其中,C为发射结的结电容,C为集电结的结电容。受控源用gmUbe而不用Ib,其原因是Ib不仅包含流过rbe的电流,还包含了流过结电容的电流,因此受控电流已不再与Ib成正比。理论分析表明,受控源与基极、射极之间的电压成正比。gm称为跨导,表示Ube变化1V时,集电极电流的变化量。.第三章 放大电路的频率特性图3 5 三极管的混合型等效电路第三章 放大电路的频率特性由于集电结处于反向应用,所以rbc很大,可以视为开路,且rce通常比放大电路中的集

4、电极负载电阻Rc大得多,因此rce也可忽视。当中频区时,不考虑C和C的作用,这样图35(b)就成为我们熟悉的简化h参数等效电路形式,如图36(a)所示。将简化h参数等效电路重画,如图36(b)所示。对比图36的(a)、(b)图,就可建立混合型参数和h参数之间的关系。第三章 放大电路的频率特性图3 6 混合型参数和h参数之间的关系第三章 放大电路的频率特性(3-12)(3-13)(3-14)(3-15)第三章 放大电路的频率特性经过上述分析,当考虑到C和C的作用后,其简化等效电路如图37(a)所示。由于C跨接在基-集极之间,分析计算时列出的电路方程较困难,解起来特别麻烦，为此,可以利用密勒定理,

5、将C分别等效为输入端的电容和输出端的电容。C等效关系如图37(b)、(c)所示。第三章 放大电路的频率特性图3 7 C的等效过程第三章 放大电路的频率特性令 图37(b)中,从b、e两端向右看,流入C的电流为(316)此式表明,从b、e两端看进去,跨接在b、c之间的电容C的作用,和一个并联在b、e两端,其电容值为C=(1+K)C的电容等效。这就是密勒定理，如图37(c)所示。第三章 放大电路的频率特性依据同样的道理,从c、e向左看,流入C的电流为(3-17)此即表明,从c、e两端看进去,C的作用和一个并联在c、e两端,而电容值为的电容等效。这样，图37(b)即可用图37(c)等效。第三章 放大

6、电路的频率特性3.3 共共e极放大电路的频率特性极放大电路的频率特性 图3 8 共e极放大电路及其混合型等效电路第三章 放大电路的频率特性 具体分析时,通常分成三个频段考虑:(1)中频段:全部电容均不考虑,耦合电容视为短路,极间电容视为开路。(2)低频段:耦合电容的容抗不能忽视,而极间电容视为开路。(3)高频段:耦合电容视为短路,而极间电容的容抗不能忽视。这样求得三个频段的频率响应,然后再进行综合。这样做的优点是,可使分析过程简洁明白,且有助于从物理概念上来理解各个参数对频率特性的影响。第三章 放大电路的频率特性3.3.1 中频放大倍数中频放大倍数Ausm 中频段的等效电路如图39所示。而 第

7、三章 放大电路的频率特性图3-9 中频段等效电路第三章 放大电路的频率特性式中 将上述关系代入Uo的表达式中,得(3-18)第三章 放大电路的频率特性3.3.2 低频放大倍数低频放大倍数Ausl及波特图及波特图 图3 10 低频段等效电路第三章 放大电路的频率特性(3-19)式中p、ri同中频段的定义。将 、代入式(3-19),得低频段的等效电路如图310所示。第三章 放大电路的频率特性为了找出Ausl与中频区放大倍数Ausm的关系,便于推导出低频段电压放大倍数的频率特性方程,从而求得下限频率,将上述公式进行变换如下:第三章 放大电路的频率特性将公式(3-18)代入,并令 则当f=fl时,，f

8、l为下限频率。由(3-20)式可看出,下限频率fl主要由电容C1所在回路的时间常数l确定。（3-20）（3-21）第三章 放大电路的频率特性将式(3-21)分别用模和相角来表示:（3-22）（3-23）依据公式(3-22)画对数幅频特性,将其取对数,得（3-24）第三章 放大电路的频率特性先看式(3-24)中的其次项,当ffl时故它将以横坐标作为渐近线；当ffl时,趋于0,则-180;当ffl1、fl2,所以 第三章 放大电路的频率特性(3)估算上限频率fh。高频等效电路如图319所示。依据给定参数可算出 输入回路的时间常数为 第三章 放大电路的频率特性则 输出回路的时间常数为 则 第三章 放大电路的频率特性总的上限频率可由下式近似估算:第三章 放大电路的频率特性图319例1高频等效电路