第5章放大电路的频率响应.ppt

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1、第5章放大电路的频率响应 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 fOAum1.1.频率特性频率特性Au(f)幅频特性幅频特性 (f)相频特性相频特性0.707AumfOAuf L 下限截止频率下限截止频率 f H 上限截止频率上限截止频率 2.频带宽度频带宽度(带宽带宽)BW(Band Width)BW=f H-f L f H5.1 频率响应概述频率响应概述fLfH5.1.1 频率响应的概念频率响应的概念第五章第五章2_+_CR令令 1/RC=L 则则

2、fL=1/2 RC一、一、RC RC 高通电路的频率特性高通电路的频率特性1、电路、电路fL 称为下限截止频率称为下限截止频率,简称下限频率简称下限频率5.1.2 简单简单 RC 低通和高通电路的频率特性低通和高通电路的频率特性第五章第五章3超前超前f 10 fL20lg|Au|=0 dBf=fL20lg|Au|=20lg0.7071=-3 dBf 0.1 fL20lg|Au|=-20lg f/fHAU1 90450Off2.频率响应频率响应幅频特性幅频特性相频特性相频特性第五章第五章4二二、RC 低通电路的频率特性低通电路的频率特性1.电路电路RC令令 1/RC=H则则 fH=1/2 RCf

3、H 称为上限截止频率称为上限截止频率,简称上限频率简称上限频率第五章第五章5fO|Au|10.707O45 90 fHf幅频特性幅频特性相频特性相频特性2.频率响应频率响应滞后滞后第五章第五章6例例 5.1.1求已知一阶低通电路的上限截止频率。求已知一阶低通电路的上限截止频率。0.01 F1 k 1 k 1/1 k 0.01 F例例 5.1.2已知一阶高通电路的已知一阶高通电路的 fL=300 Hz，求电容，求电容 C。500 C2 k 戴维宁定理等效戴维宁定理等效第五章第五章75.1.3 频率特性的频率特性的波特图波特图f/fH020lg|Au|/dB20045 90 fH400.1 1 1

4、0 1000.1 1 10f/fH频率特性频率特性波特图波特图90 f0|Au|10.707045 fHf 3 dB 20 dB/十倍频十倍频 45/十倍频十倍频第五章第五章8双极型三极管双极型三极管 物理模型物理模型（1 1）物理模型）物理模型rbe-re归算到基极回路的电归算到基极回路的电阻阻 -发射结电容，也用发射结电容，也用C 这一符号这一符号-集电结电阻集电结电阻 -集电结电容，也用集电结电容，也用C 这一符号这一符号 rbb-基区的体电阻，基区的体电阻，b是假是假想的基区内的一个点。想的基区内的一个点。-发射结电阻发射结电阻 re一、混合一、混合型高频小信号模型型高频小信号模型 5

5、.2 晶体管的高频等效模型晶体管的高频等效模型第五章第五章9 高频混合高频混合型小信号模型电路图型小信号模型电路图（2 2）混合）混合型微变等效电路型微变等效电路课本课本P215eC cbbC 第五章第五章10eC cbbC 二、简化的混合二、简化的混合 模型模型-忽略忽略rbc、rce二、简化的混合二、简化的混合 模型模型-忽略忽略rbc、rce第五章第五章11据据密勒定理密勒定理eC b bbb ce(c)c(d)单向化的混合单向化的混合 模型模型第五章第五章125.2.2 5.2.2 电流放大系数电流放大系数的频率响应的频率响应共发射极接法的截止频率共发射极接法的截止频率(beta cu

6、t off frequency)中频中频 eC cbbC 1.与频率与频率 f 的关系的关系第五章第五章13 =0.707 0f 共发射极截止共发射极截止频率频率fT 特征频率特征频率 =1可可求得求得：同样可求得：同样可求得：可见：可见：f f o0.707 o1fTO课本课本P2172 2.的频率响应的频率响应曲线曲线第五章第五章14RLRSRb+VCCRcsU cbb CRceRSRLC Rb 5.3 单管放大电路的频率响应单管放大电路的频率响应为了既能够说明问题，又为了既能够说明问题，又能简化分析，采用右图所能简化分析，采用右图所示的共射基本放大电路示的共射基本放大电路,下图为考虑频率

7、响应的简下图为考虑频率响应的简化交流等效电路化交流等效电路第五章第五章15大电容大电容(C1,C2,Ce)小电容小电容(C 等等)高频段高频段中频段中频段低频段低频段频段频段Xc=1/jwC小小大大0(短路短路)(开路开路)0 XcXccbb RceRSRLRb1.中频特性中频特性第五章第五章162.频率特性：频率特性：第五章第五章RLcbb CRceRSC RbCeRSRLC RCcb 戴维南等效电路戴维南等效电路17CeRLC RCcb 2.频率特性：频率特性：第五章第五章18第五章第五章其中其中CeRLC RCcb 2.频率特性：频率特性：19（低频）（低频）（中频）（中频）（高频）（高

8、频）2.频率特性：频率特性：输入耦合电容所确定的下限频率为输入耦合电容所确定的下限频率为发射极旁路电容所确定的下限频率为发射极旁路电容所确定的下限频率为第五章第五章20完整的单管共射放大电路的频率特性完整的单管共射放大电路的频率特性将前面画出的单管共射放大电路频率特性的中频段将前面画出的单管共射放大电路频率特性的中频段、低频段和高频段画在同一张图上就得到了如图所示低频段和高频段画在同一张图上就得到了如图所示的的完整完整完整完整的频率特性（波特）图的频率特性（波特）图。共射电路完整波特图共射电路完整波特图单单管管共共射射电电路路完完整整的的电电压放大倍数表达式，压放大倍数表达式，第五章第五章21

9、增益带宽积增益带宽积(常数常数)结论：频率升高，结论：频率升高，A Ausmusm 减小减小 输出相位滞后输出相位滞后 增益带宽积为常数增益带宽积为常数fbw=fH -fL fH第五章第五章22 如果放大器由多级级联而成，那么，总增益如果放大器由多级级联而成，那么，总增益 5.4 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应第五章第五章235.4.1 多级放大器的上限频率多级放大器的上限频率fH 设单级放大器的增益表达式为设单级放大器的增益表达式为第五章第五章24 式中，式中，|Aum|=|Aum1|Aum2|Aumn|为多级放大器中为多级放大器中频增益。当频增益。当f=fH时，时，第五章第五章展开为：展开为：忽略高次项：忽略高次项：修正：修正：255.4.2 多级放大器的下限频率多级放大器的下限频率fL 设单级放大器的低频增益为设单级放大器的低频增益为第五章第五章26 解得多级放大器的下限频率近似式为解得多级放大器的下限频率近似式为若各级下限角频率相等，即若各级下限角频率相等，即 fL1=fL2=fLn,则则第五章第五章在在实实际际的的多多级级放放大大电电路路中中，当当各各放放大大级级的的时时间间常常数数相相差差悬悬殊殊时，可取其主要作用的那一级作为估算的依据。时，可取其主要作用的那一级作为估算的依据。修正：修正：27