放大电路的频率响应和噪声讲稿.ppt

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1、关于放大电路的频率响应和噪声2023/4/51第一页，讲稿共四十二页哦二、二、特征频率特征频率fT4.3 晶体管放大电路的频率响应晶体管放大电路的频率响应4.3.1共射放大电路的频率响应共射放大电路的频率响应一、共射放大电路的高频响应一、共射放大电路的高频响应4.1.2晶体管的高频参数晶体管的高频参数二、共射放大电路的低频响应二、共射放大电路的低频响应 三、共基电流放大系数三、共基电流放大系数(jf)及及f一、共射电流放大系数一、共射电流放大系数(j f)及其上限频率及其上限频率f第二页，讲稿共四十二页哦第第4章章 放大电路的频率响应和噪声放大电路的频率响应和噪声（1）掌握放大电路频率响应的有

2、关概念，掌握放大器的低）掌握放大电路频率响应的有关概念，掌握放大器的低频、中频和高频等效电路频、中频和高频等效电路（2）掌握晶体管频率参数、共射电路频率响应特性。）掌握晶体管频率参数、共射电路频率响应特性。（3）了解单管放大电路频率响应的分析方法。）了解单管放大电路频率响应的分析方法。（4）了解波特图的概念及画法。）了解波特图的概念及画法。第三页，讲稿共四十二页哦1.待放大的信号，具有一定的频率范围。待放大的信号，具有一定的频率范围。2.放大电路的放大性能与频率有关。放大电路的放大性能与频率有关。由于电抗元件的存在，使得放大器对不同频率信号由于电抗元件的存在，使得放大器对不同频率信号分量的放大

3、倍数和延迟时间不同，那么放大后的信分量的放大倍数和延迟时间不同，那么放大后的信号各频率分量的号各频率分量的大小比例大小比例和和时间相对关系时间相对关系将不同于输将不同于输入信号。入信号。由此产生的失真称为由此产生的失真称为频率失真频率失真。4.1 放大电路的频率响应和频率失真放大电路的频率响应和频率失真 第四页，讲稿共四十二页哦幅频失真和相频失真幅频失真和相频失真.avi线性失真线性失真起因起因结果结果线性电抗元件线性电抗元件引起引起非线性元件非线性元件引起引起不产生不产生新的频率分量新的频率分量产生产生新的频率分量新的频率分量非线性失真非线性失真第五页，讲稿共四十二页哦4.1.1 放大电路的

4、幅频特性和幅频失真放大电路的幅频特性和幅频失真 图图 4.1.2 幅频特性幅频特性(a)理想幅频特性理想幅频特性f0f0(c)阻容耦合放大电路幅频特性阻容耦合放大电路幅频特性 中频区中频区低频区低频区高频区高频区上限频率上限频率下限频率下限频率通频带通频带增益频带积增益频带积中频增益中频增益第六页，讲稿共四十二页哦 图图4.1.3 相频特性相频特性f0(a)理想相频特性理想相频特性4.1.2 放大电路的相频特性和相频失真放大电路的相频特性和相频失真0(c)阻容耦合放大电路的相频特性阻容耦合放大电路的相频特性 第七页，讲稿共四十二页哦4.1.3 波特图波特图波特图就是一种采用对数坐标的频率特性曲

5、线。波特图就是一种采用对数坐标的频率特性曲线。CR+_+_图图 4.1.4 高通电路的频率响应及其波特图高通电路的频率响应及其波特图（a）高通电路）高通电路（b）频率响应）频率响应 第八页，讲稿共四十二页哦图图 4.1.4 高通电路的频率响应及其波特图高通电路的频率响应及其波特图（c）波特图）波特图（b）频率响应）频率响应 线性刻度线性刻度对数刻度对数刻度对数刻度对数刻度对数刻度对数刻度第九页，讲稿共四十二页哦普遍意义的结论普遍意义的结论(1)电路的截止频率决定于电容所在回路的电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数时间常数。(2)当当f=fL或或fH时，增益下降时，增益下降3dB，且产生，

6、且产生+45o或或-45o相移。相移。(3)近似分析中，可用近似分析中，可用近似波特图近似波特图表示放大电路的频率特性。表示放大电路的频率特性。第十页，讲稿共四十二页哦4.2晶体管的高频小信号模型和高频参数晶体管的高频小信号模型和高频参数4.2.1 晶体管的高频小信号模型晶体管的高频小信号模型图图4.2.1 晶体管的高频小信号混合晶体管的高频小信号混合模型模型 第十一页，讲稿共四十二页哦4.1.2晶体管的高频参数晶体管的高频参数一、共射电流放大系数一、共射电流放大系数(j f)及其上限频率及其上限频率fIb.ecb图图 4.2.2 的分析的分析 第十二页，讲稿共四十二页哦第十三页，讲稿共四十二

7、页哦二、二、特征频率特征频率fTffTf010|(jf)|0.7070第十四页，讲稿共四十二页哦三、共基电流放大系数三、共基电流放大系数(jf)及及f第十五页，讲稿共四十二页哦4.3 晶体管放大电路的频率响应晶体管放大电路的频率响应RsC1RB2RB1REC3C2RCRLUo.Us.UCC图图4.3.1(a)共射放大器电路共射放大器电路4.3.1共射放大电路的频率响应共射放大电路的频率响应1.高频小信号等效电路及其简化模型高频小信号等效电路及其简化模型一、共射放大电路的高频响应一、共射放大电路的高频响应第十六页，讲稿共四十二页哦(b)等效电路等效电路(设设RB1/RB2rbe)rbebrbbR

8、sUsrceRCRLUobeRLCbcCbecUbegm图图4.3.1 共射放大器及其高频小信号等效电路共射放大器及其高频小信号等效电路I1I2第十七页，讲稿共四十二页哦rbbRsUsrbeCbeCMbCMRLUobeUbegmcI1密勒等效电容密勒等效电容图图4.3.2(a)密勒等效后的单向化等效电路密勒等效后的单向化等效电路 第十八页，讲稿共四十二页哦rbbRsUs.rbeCbeCMbCMRLUo.beUbegm.c图图4.3.2(a)密勒等效后的单向化等效电路密勒等效后的单向化等效电路I2第十九页，讲稿共四十二页哦图图4.3.2(b)进一步的简化等效电路进一步的简化等效电路 UbegmR

9、LUoUsRsCiUbe第二十页，讲稿共四十二页哦2.高频增益表达式及上限频率高频增益表达式及上限频率第二十一页，讲稿共四十二页哦|Aus(jf)|0.707|AuIs|AuIs|fffHfH0-180-225-270(j )f|Aus(jf)|fffH0-180-225-2700.01 fH0.1 fH10fH402020 dB/10 倍频程倍频程(a)(b)(c)(d)(fH)45图图4.3.3共射放大电路的高频响应共射放大电路的高频响应 (a)幅频特性；幅频特性；(b)相频特性；相频特性；(c)幅频特性幅频特性近似近似波特图；波特图；(d)相频特性相频特性近似近似波特图波特图 线性刻度线

10、性刻度对数刻度对数刻度对数刻度对数刻度(j )f第二十二页，讲稿共四十二页哦二、共射放大电路的低频响应二、共射放大电路的低频响应(a)电路电路图图4.3.4 共射放大电路及其低频等效电路共射放大电路及其低频等效电路 1.共射放大器的低频等效电路共射放大器的低频等效电路第二十三页，讲稿共四十二页哦低频等效电路低频等效电路图图4.3.4 共射放大电路及其低频等效电路共射放大电路及其低频等效电路第二十四页，讲稿共四十二页哦简化低频等效电路简化低频等效电路图图4.3.4 共射放大电路及其低频等效电路共射放大电路及其低频等效电路第二十五页，讲稿共四十二页哦2.C1、E对低频特性的影响对低频特性的影响第二

11、十六页，讲稿共四十二页哦第二十七页，讲稿共四十二页哦 3.C2对低频响应的影响对低频响应的影响图图4.3.6 C2对低频响应影响的等效电路对低频响应影响的等效电路第二十八页，讲稿共四十二页哦(C2引入的下限角频率引入的下限角频率)第二十九页，讲稿共四十二页哦(中频源增益中频源增益)第三十页，讲稿共四十二页哦图图4.3.7共射放大电路完整的频率响应波特图共射放大电路完整的频率响应波特图 第三十一页，讲稿共四十二页哦思考题思考题1.线性失真与非线性失真有何差异？线性失真与非线性失真有何差异？2.晶体管的频率参数晶体管的频率参数f、fT、f的含的含义义如何如何？三者的关系？三者的关系如何？如何？3.

12、共射放大电路在高频区和低频区放大倍数下降的原因共射放大电路在高频区和低频区放大倍数下降的原因是什么？是什么？第三十二页，讲稿共四十二页哦作作 业业4.14.34.44.6第三十三页，讲稿共四十二页哦 图528共射放大器电路第三十四页，讲稿共四十二页哦 图528共射放大器电路的幅频特性第三十五页，讲稿共四十二页哦 元、器件输入示意图元、器件输入示意图第三十六页，讲稿共四十二页哦Multisim 中的中的“分析方法分析方法”第三十七页，讲稿共四十二页哦MP3MP3播放器的音频频率范围为播放器的音频频率范围为20Hz-20kHz20Hz-20kHz。FMFM广播的音频频率范围为广播的音频频率范围为2

13、00Hz-15kHz200Hz-15kHz。AMAM广播的音频频率范围为广播的音频频率范围为200Hz-4.5kHz200Hz-4.5kHz。常见音频系统（设备）的通频带常见音频系统（设备）的通频带 第三十八页，讲稿共四十二页哦音阶音阶CDEFGAB简谱符号简谱符号1234567频率（频率（Hz）261293330349392440494频率频率(对数对数)48.349.350.350.851.852.853.8音阶的划分是在频率的对数坐标音阶的划分是在频率的对数坐标(20log)(20log)上取等分而得上取等分而得 第三十九页，讲稿共四十二页哦使用分贝做单位使用分贝做单位的的主要主要优点优

14、点 (1)(1)数值变小，读写方便。数值变小，读写方便。一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要放大放大2 2万倍左右。万倍左右。(2)(2)运算方便。运算方便。若某功放前级是若某功放前级是100100倍倍(20dB)(20dB)，后级是，后级是2020倍倍(13dB)(13dB)，那么，那么总功率放大倍数是总功率放大倍数是10020=200010020=2000倍，总增益为倍，总增益为20dB20dB13dB=33dB13dB=33dB。第四十页，讲稿共四十二页哦(3)(3)能如实地反映人对声音的感觉。能如实地反映人对声音的感觉

15、。电功率从电功率从0.10.1瓦增到瓦增到1.11.1瓦，听到的声音响了很多；瓦，听到的声音响了很多；从从1 1瓦增强到瓦增强到2 2瓦，响度差不多；瓦，响度差不多；从从1010瓦增强到瓦增强到1111瓦，没人能听出响度差别。瓦，没人能听出响度差别。10.4dB 3dB 0.4dB 0.1W1.1W1W2W10W11WHiHiFiFi功放的音量旋钮刻度功放的音量旋钮刻度单位为单位为分贝。分贝。人耳听觉与声音功率分贝数成正比。人耳听觉与声音功率分贝数成正比。蚊子叫声与大炮响声相差蚊子叫声与大炮响声相差100100万倍，但人的感觉仅有万倍，但人的感觉仅有6060倍的差异，而倍的差异，而100100万倍恰是万倍恰是60dB60dB。第四十一页，讲稿共四十二页哦2023/4/5感感谢谢大大家家观观看看第四十二页，讲稿共四十二页哦