第三章[1—放大电路的频率特性].pptVIP

北京航空航天大学202教研室 极、零点关系-关于横轴对称！ 放大电路不同频段小信号等效电路 作业： 第三章1-3 波特图。 高通电路 高通电路 低通电路 低通电路 为什么是3dB？ 当 反相放大电路频率特性 音频信号 f ≈20HZ～20kHZ 对音频放大器设计要求：fL≤20HZ；fH≥20kHZ 放大电路按频率分 低频段（0～fL） 中频段（fL～fH） 高频段（fH～∞） BW = fH－fL 问题1：为什么放大电路会有频率响应？ 放大电路中存在______ 大电容：耦合、旁路电容（如C1、C2 和 Ce) 小电容：管子结电容、寄生电容和负载电容 （如Cb’e、Cb’c、CL等）， 容抗与频率有关，故Vo大小和相位均与Vi 频率有关。 电压增益与频率有关， 这就是频率响应。 在不同的频率段，这些大、小电容容抗不同。 （1）中频段： 大电容短路，小电容开路， 不考虑各类电容的影响， 中频段电压增益与频率无关(实数)。 前面对放大电路分析，就是对应于信号中频段范围。 问题2： 前面对放大电路的求解为什么没有考虑频率因素？ 中频段小信号等效电路 （2）低频段：引起电路频率响应的因素是大电容 大电容不再视为短路，对信号分压使电压增益下降并产生附加 相移（正）； 而小电容则更可视为开路。 低频段小信号等效电路 （3）高频段：引起电路频率响应的因素是小电容 小电容不再视为开路，使Av下降并产生附加相移(负)； 大电容更可视为短路。 晶体管结电容的影响 BJT的混合π等效电路 返回 返回 返回 返回 * 第三章 放大电路的频率特性 阐述频率特性的基本概念及复频域分析法，分析基本放大 电路频率响应。 3.1 放大电路频率特性的基本概念 3.1.1 频率特性和通频带 fH加入基本低通电路 fL加入基本高通电路 为什么是45度？ 为什么是3dB？ 放大电路频率特性 音频信号 f ≈20HZ～20kHZ 对音频放大器设计要求：fL≤20HZ；fH≥20kHZ 放大电路按频率分 低频段（0～fL） 中频段（fL～fH） 高频段（fH～∞） BW = fH－fL 问题1：为什么放大电路会有频率响应？ 放大电路中存在______ 大电容：耦合、旁路电容（如C1、C2 和 Ce) 小电容：管子结电容、寄生电容和负载电容 （如Cb’e、Cb’c、CL等）， 容抗与频率有关，故Vo大小和相位均与Vi 频率有关。 电压增益与频率有关， 这就是频率响应。 增益函数： 阻容耦合放大电路的通频带： 3.1.2 频率失真和相位失真 线性失真——输出波形较输入波形虽呈现失真，但输出波形中 不含有输入信号中所没有的任何新的频率分量。 频率（幅度）失真：对输入信号的各次谐波的放大倍数不同 相位失真：对输入信号各次谐波的相移不成比例 3.1.3 放大电路的增益带宽积 3.2 复频域分析法 3.2.1 复频域中的网络函数 线性常系数微分方程描述线性时不变系统： 将时间t的函数变换成复频率s=σ+jω的函数进行拉普拉斯 变换： 系统的复频域网络函数H(s)： 微分方程（3.2.1）变换成代数方程式： 得： 因式分解后： 3.2.2 复频率s=σ+jω的物理意义 非等幅正弦电流可写成： 复频率s的实部σ表示电流幅度的变化规律，虚部jω表示电流 的角频率。 3.2.3 网络函数的零点、极点和零极图 由式3.2.6可知，分子有理多项式的根 Zi 使H(S)=0 称为零点 分母有理多项式的根 Pj 使H(S)为无穷大，称为极点。 将零点、极点显示在s平面——复平面上，称为H(s)的极点 －零点图，简称零极图 设某系统的网络函数是： 零极图为： 零点：z1＝0 z2＝－σ2 极点：p1＝－σ1 3.2.4 系统波特图的近似绘法 即： 用分贝表示则： 放大电路总的幅频和相频波特图等于各基本因子波特图的代数和 3.2.4.1 一阶极点和一阶零点 设某放大电路的中频电压增益为Avm，电压增益函数Av(S)可以 表示为： 可见一阶零点为Z1＝－ωz，一阶极点p1＝－ωp 令 s＝jω ？则： 表示成分贝形式： 1. 常数项 Av(0) 2. 一阶零点因子 3db 3. 一阶极点因子 4. 总波特图 思考题：当 时？ 结论（1）网络函数的每一个一阶零点因子（负实数）对相位的贡献是正的，最大为+90度，在ω＝ωz 处为+45度，ω＝ωz 就是幅频波特图的转折频率，在ωωz 处对幅度的贡献是+20dB/十倍频或+6dB/倍频程。 （2）网络函数的每一个一阶极点因子（负半轴）对相位的贡献是负的，最大为－