模电4放大电路的频率响应.ppt

* PS 转到电路分析 * * ps * ps * * * PS 转到电路分析 * * ps * ps * ps * * ps * 放大电路中的信号源与放大级之间、多级放大电路中相邻两级之间、放大电路和负载之间的连接方式称为耦合，实现信号耦合的电路称为耦合电路。级间耦合电路必须满足下列要求： （1）不能破坏信号源、各放大级和负载各自所要求的静态偏置； （2）信号在耦合电路上的传递损失要尽可能小，并能保持信号基本不失真。 由于电容具有“隔离直流，传送交流”的作用，使得信号源与放大电路之间、放大电路和负载之间、多级放大电路中相邻两级之间均无直流联系，各级之间的直流通路互相隔离、互相独立，给设计和调试带来方便。 * ps * * 片头4 第4章 放大电路的频率响应 江苏大学电气信息学院 主讲：杨建宁 * 4.1 频率响应的基本概念和波特图 4.1.1 频率响应的基本概念 1. 频率响应和通频带 频率响应定义 幅频特性 Au f ＝Uo/Ui（实数） 相频特性 中频段的电压增益AuM 截止频率： 当Au在下降到0.707AuM（1/AuM） ?L 下限截止频率 ?H 上限截止频率。 ?BW 通频带 ?BW＝?H–?L ≈?H 放大电路通频带必须包括信号频带。 * 4.1.2 RC低通电路的频率响应 通频带（0，?H） 1. RC低通电路 2. 电压传输系数的幅频特性和相频特性 –arctg f/ fH 3. 通频带和上限截止频率 * 4. 频率特性的波特 Bode 图画法 P/110 取点 横坐标的取法：对数刻度。十倍频程在横坐标上所占的长度相等 2 幅频特性纵坐标的取法：对数刻度20 lg Au，单位是分贝 3 相频特性纵坐标的取法 度 ° 表示 20 lg Au –10 lg [1+ ?/?H 2] ? 201gAu ＜ ＜ ?H ≈–10 lg1 0dB ≈0° 0.1?H 0 dB –5.71° ?H ≈–3dB – 45° 10?H ≈–20dB –84.29° 100?H ≈–40dB –90° * 4.1.3 RC高通电路的频率响应 通频带（?L ，∞ ） 1. RC高通电路 2. 电压传输系数的幅频特性和相频特性 90–arctg f/ fL 3. 通频带和下限截止频率 * 4. 频率特性的波特 Bode 图画法 P/110 20 lgAu 20 lg ?/?L —10 lg[1+ ?/?L 2] 90°— arctg ?/?L * 5.一阶高/低通频率特性波特图画法 总结 ☆ P/1 幅频特性（2折线） ① 转折频率 ?P 1/2π R C ② 通带增益分贝 0 ③ ± 20 dB/ DEC （+高通；–低通；） 相频特性（3折线） ① 定转折频率 0.1?P ?P 10?P ② 0.1?H → 90 ° ?H → 45° 10?H → 0° 0.1?L → 0 °； ? L ； → – 45° 10? L → – 90° ③ ± 45°dB/DEC （ –高通；+低通；） 高阶，放大电路基础 6.最大误差估计 幅频特性在转折频率 处： – 3 dB 相频特性： 0.1?P 和 10?P △ 5.71° ☆ * 4.2 基本放大电路的高频响应 4.2.1 放大电路频率响应研究方法 分低、中、高频段（各自交流等效电路找出各个独立的RC低通或高通电路） 耦合电容、旁路电容影响低频率特性 晶体管的结电容、电路的分布电容影响高频率特性 求出相应的RC时间常数和截止频率，画出该频段的频率特性。 “时间常数法” 如果在同一个RC电路中起作用的电容不止一个 例如在低频段，Cl、CE 忽略其他电容的作用。求出τ进行比较， 对低频段找最小的时间常数τ 对应?L ； 对高频段找最大的时间常数τ 对应最小的?H 。 相差4～5倍以上，就只考虑主要的τ，如果τ很接近，则4.4节办法。 * 4.2.2 BJT的高频物理模型——混合参数π形等效电路 P/121 单向化π效电路的简化 高频共射混合参数π形电路 BJT的共射混合参数H形电路（低频） 结论 r bb’ r be– r b’e已知 C’ π Cπ+ 1+K Cμ K gm R’L Cπ gm/（2π?T） * 1．从结构引出物理模型 P/110 re是发射区的体电阻，其值很小可以略去。 rc是集电区的体电阻， 与相串联的反偏的集电结电阻rb’e可略去 rb’e一般是兆欧 MΩ ，可近似开路。 rb’b是基区的体电阻， 其值在几欧～几百