模拟电子技术基础课件 第4章 放大电路的频率响应.ppt

4.1.1 研究放大电路频率响应的必要性 由于放大电路中存在电抗性元件，当信号频率较高或较低时，不但放大倍数会变小，而且会产生超前或滞后的相移，使得放大电路对不同频率信号分量的放大倍数和相移都不同。 当输入信号包含多次谐波时，经过放大电路后，输出信号不能重现输入信号的波形，这就产生了频率失真 . 　　频率失真和非线性失真两者在实质上是不同的: （1）起因不同：频率失真是由电路中电抗性元件对不同信号频率的响应不同而引起，非线性失真由电路的非线性元件引起的。 （2）结果不同：频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量信号。但非线性失真，会将正弦波变为非正弦波，它不仅包含输入信号的频率成分（基波），而且还产生许多新的谐波成分。 [例4.2.1] 电路如图所示，试求该电路的上限截止频率fH [例4.2.2] 电路如图所示，试求该电路的下限截止频率fL 2．简化的混合π型等效电路 阻容耦合共射放大电路的混合π型等效电路 低频区：当f0.1fL时，作一条 900 的水平直线， 在0.1fL至10fL之间，作一条斜率为-450 /十倍频程的直 线； 高频区：当f10fH时，作一条 的水平直线， 在0.1fH至10fH之间，作一条斜率为-450 /十倍频程的直线。 (1)计算中频电压放大倍数 (2)估算下限频率和上限频率 （3）计算电压放大倍数 4.4.2 放大电路频率响应的改善 1．对放大电路频率响应的要求 为了减少频率失真，放大电路的下限频率fL要低于输入信号中的最低频率分量，而fH要高于输入信号中的最高频率分量。 2．改善单级放大电路的低频特性 (1)需加大耦合电容及其回路电阻，以增大回路时间常数 (2)采用直接耦合方式 求某个电容所决定的截止频率，主要求出该电容所在回路的时间常数，然后求出其截止频率。 2．射极旁路电容Ce对频率特性的影响 例4.5.1 放大电路的对数幅频特性如图所示。(1)求中频电压放大倍数；(2)求上、下限频率fL、fH；(3)当f=105Hz，该放大电路的附加相移等于多少？ 例4.5.3 已知某电路的幅频特性如图所示,试问(1)该电路的耦合方式； (2)该电路由几级放大电路组成； (3)当f=104Hz时，附加相移约为多少? 当f=105Hz时，附加相移约为多少? (4)近似估算该电路的上限频率fH 【本章小结】 1. 在放大电路的高频区，影响频率响应的主要是三极管的极间电容，其对高频响应的影响可用RC低通电路来模拟； 在放大电路的低频区，影响频率响应的主要是耦合电容和射极旁路电容，它们对低频响应的影响可用RC高通电路来模拟。 2. 波特图由对数幅频特性和对数相频特性组成，它们均以频率为横坐标，坐标采用对数刻度。为了简化作图，常用近似折线的方法，可以得到放大电路的对数频率特性。 3.常用的频率参数有共射极截止频率、特征频率、共基截止频率。 4．利用放大电路的混合π型等效电路，将阻容耦合单管共射放大电路简化为三个频段： 在中频区，可将各种电容的作用忽略； 在低频区要考虑隔直电容C1的作用，而忽略三极管极间电容C’的作用； 在高频区，忽略隔直电容C1，考虑三极管极间电容C’的作用。 画出放大电路的三个分频段等效电路，分别分析本频段的频率响应，放大电路电压放大倍数的全频域响应 5．多级放大电路的对数增益为各级放大电路增益之和，相位移也为各级放大电路相位移之和。在画多级放大电路的波特图时，只要把各级放大电路在同一横坐标下的对数增益和相位移分别叠加起来就可以了。 多级放大电路的通频带比各单级放大电路的通频带都要窄。当各级放大电路的上限频率（或下限频率）相近时，可采用式4.5.4和式4.5.5计算整个电路的上限频率和或下限频率； 如各级的上限频率（或下限频率）相差悬殊时，上限频率中最低的上限频率为整个电路总的上限频率，下限频率中最高的下限频率为整个电路总的下限频率。 二、简化的混合π型等效电路 二、简化的混合π型等效电路 阻容耦合共射放大电路的混合π型等效电路 低频区：当f0.1fL时，作一条 900 的水平直线， 在0.1fL至10fL之间，作一条斜率为-450 /十倍频程的直 线； 高频区：当f10fH时，作一条 的水平直线， 在0.1fH至10fH之间，作一条斜率为-450 /十倍频程的直线。 二、简化的混合π型等效电路 二、简化的混合π型