模拟电子技术(江晓安)(第三版)第3章.ppt

为了找出Ausl与中频区放大倍数Ausm的关系,便于推导出低频 段电压放大倍数的频率特性方程,从而求得下限频率,将上述公式进行变换如下: 将公式(3 - 18)代入, 并令 则 当f=fl时, ， fl为下限频率。由(3 - 20)式可看出, 下限频率fl主要由电容C1所在回路的时间常数τl决定。 （3-20） （3-21） 将式(3 - 21)分别用模和相角来表示: （3-22） （3-23） 根据公式(3 - 22)画对数幅频特性, 将其取对数, 得 （3-24） 先看式(3 - 24)中的第二项, 当ffl时 故它将以横坐标作为渐近线；当ffl时 其渐近线也是一条直线,该直线通过横轴上f=fl这一点,斜率为20dB/10倍频程,即当横坐标频率每增加10倍时,纵坐标就增加20dB。故式(3－24)中第二项的曲线,可用上述两条渐近线构成的折线来近似。然后再将此折线向上平移20lg｜Ausm｜,就得式(3－24)所表示的低频段对数幅频特性,如图3－11(a)所示。可以证明,这种折线在f=fl处,产生最大误差为3dB。 图3 – 11 低频段对数频率特性 低频段的相频特性, 根据式(3 - 23)可知, 当ffl时, 趋于0, 则φ≈-180°; 当ffl时, 趋于90°,φ ≈-90°;当f=fl时, , φ=-135°。 这样可以分三段折线来近似表示低频段的相频特性曲线, 如图3- 11(b)所示。  f≥10fl时, φ =-180° f≤0.1fl时,φ =-90° 0.1fl＜f＜10fl时, 斜率为-45°/10倍频程的直线。  可以证明, 这种折线近似的最大误差为±5.71°, 分别产生在0.1fl和10fl处。  3.3.3 高频电压放大倍数Aush及波特图 图3 – 12 高频等效电路 由等效电路可求得 ,则 　　由于Cπ′=(1+K)Cμ,为求得C′π值,应首先求出K值。 在推导(3－16)式时,我们已知道 所以 (3－25) 为求出 与 的关系, 利用戴维宁定理将图3 - 12进行简化, 如图3 - 13所示, 其中 由图3 -13可得 图3 – 13 简化等效电路 令 上限频率为 则 (3-28) (3-26) (3-27) 式(3 - 28)也可以用模和相角来表示 高频段的对数幅频特性为 (3-29) (3-30) (3-31) 图3 – 14 高频段对数频率特性 3.3.4 完整的频率特性曲线(波特图) 　　将上述中频、低频和高频时求出的放大倍数综合起来,可得共e极基本放大电路在全部频率范围内放大倍数的表达式 (3－32) 因此,常用增益带宽积表示放大电路性能的优劣,结果如下 (3－33) 　　最后,将共发射极基本放大电路分段折线化的对数频率特性的作图(又称波特图)步骤归纳如下: 　　(1)根据式(3－18)、(3－20)、(3－27)求出中频电压放大倍数Ausm、下限频率fl和上限频率fh。 　　(2)在幅频特性的横坐标上找到对应的fl和fh的两个点,在fl和fh之间的中频区,作一条Gu=20lg｜Ausm｜的水平线;从f=fl 点开始,在低频区作一条斜率为20dB/10倍频程的直线折向左下方;从f=fh点开始,在高频区作一条斜率为-20dB/10倍频程的直线折向右下方,即构成放大电路的幅频特性,如图3－15(a)所示。 * 第三章 放大电路的频率特性 第三章 放大电路的频率特性 3.1 频率特性的一般概念 3.2 三极管的频率参数 3.3 共e极放大电路的频率特性 3.4 多级放大电路的频率特性 3.1 频率特性的一般概念 3.1.1 频率特性的概念 在各种电容作用可以忽略的频率范围(通常称为中频区)内,电压放大倍数Au基本上不随频率而变化,保持一常数,此时的放大倍数称为中频区放大倍数Aum。由于电容不考虑,所以也无附加相移,所以输出电压和输入电压相位相反,即电 压放大倍数的相位角φ=180°。 对低频段, 由于耦合电容的容抗变大, 高频时1/ΩcR, 可视为短路, 低频段时1/ωCR不成立。我们定义: 当放大倍数下降到中频区放大倍数的0.707倍时, 时的频率称为下限频率fl。 图3 –1 考虑频率特性时的等效电路 对高频段, 由于三极管极间