华中科技大学《模拟电子技术基础》——CH01-2.ppt

* 放大电路存在电抗元件，如电容、电感。因此输入信号的频率不同，电路的输出响应也不同。 * 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽 或写为 其中 频域上的幅值增益 频域上的输入输出相位差 两者综合表征频域上的复增益 是增益的完全表示 * 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽 普通音响系统放大电路的幅频响应 该图称为波特图 纵轴：dB 横轴：对数坐标 在高频和低频时增益有递减减少 在中频区平坦增益有是一常数 * 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽 其中 普通音响系统放大电路的幅频响应 高频区 中频区 低频区 3dB 频率点（半功率点） 3dB 频率点（半功率点） 直流放大电路的幅频响应与此有何区别？ 问题：该电路直流能否通过？No 下降到70.7%的位置 直流放大电路的幅频响应 * 某些典型信号的频率范围 * 信 号 频率范围 心电图 0.05?200Hz 音频信号 20Hz ?15kHz ？ 模拟视频信号 直流 ? 4.5MHz 调幅无线广播 88 ? 108MHz 调频无线广播 540 ?1600kHz 超高频电视 470 ?806MHz 卫星电视 3.7 ?4.2GHz 输入信号 输出 正常放大区 不正常放大区 不正常放大区 观察有丰富频率特性的信号通过带宽有限的放大器的情况 放大器 放大器频率响应 信号频率范围 输出信号频率范围 复增益是放大器增益的完全表示 今后的一般增益表达是中频区某一单纯频率上的增益 为了简化放大器的分析： 放大器性能分析先在中频某一单纯频率上分析，最后在频率响应一节再扩展到整个频率区域分析放大器的增益变化。 对放大器完全增益的要求： 通过放大器时每个频率分量的增益要求一样。 通过放大器时每个频率分量的相移要求一样。 任何不一样都可能发生 失真 关于放大失真： 是指信号经过放大系统后原本形状（或其他特征）发生改变 输出信号不能完全重现输入信号的形状 * B.频率失真（线性失真） 幅度失真： 对不同频率的信号增益不同，产生的失真。 基波 二次谐波 输入信号 输出信号 二次谐波 有变形 基波 二次谐波 * 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） B.频率失真（线性失真） 幅度失真： 对不同频率的信号增益不同，产生的失真。 基波 二次谐波 输入信号 输出信号 二次谐波 基波增益相对二次谐波过大 有变形 基波 二次谐波 * 1.5 放大电路的主要性能指标 4. 频率响应及带宽（频域指标） B.频率失真（线性失真） 相位失真： 对不同频率的信号相移不同，产生的失真。 二次谐波有滞后 基波 二次谐波 变形 (a)信号 (b)振幅频率失真 (c)相位频率失真 线性失真与非线性失真的差别:起因不同,结果不同.线性失 真不会产生新的频率分量. 信号通过线性时不变系统, 其频率成分不变,但各频率 分量的振幅及相位会发生变化. 7.1 频率响应的基本概念 7.1.1 频率失真 信号通过线性时不变系统, 其频率成分不变,但各频率 分量的振幅及相位会发生变化. (a)信号 (b)振幅频率失真 (c)相位频率失真 线性失真与非线性失真的差别:起因不同,结果不同.线性失 真不会产生新的频率分量. 7.1.2 实际的频率响应及通频带的定义 增益频带积 * 1.5 放大电路的主要性能指标 5. 非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。 end 时域判断： 频域判断： 产生高次谐波分量 * 1.5 放大电路的主要性能指标 5. 非线性失真 非线性失真系数: end VO1是输出电压信号基波分量的有效值， Vok是高次谐波分量的有效值， k为正整数。 高次谐波占基波的比重 向电路输入标准正弦波，测出输出的信号的高次谐波，可以衡量电路的非线性程度: 失真 线性失真 非线性失真 不同频率成分的输入信号，经过同一放大电路后，出现彼此 放大幅度不一致的幅频失真 产生附加相移的相频失真 产生的原因是由于线性电抗元件的频率效应引起的 某一频率的信号经过放大后波形发生畸变，出现了新的频率成分 波形不完整的截止失真、饱和失真、波形正负半周交跃失真，波形中心不对称等 原因是元件输入、输出函数关系的非线性 关于失真的讨论： 得到相等的增益放大 有相同的相移 分量数目不变 通过系统的信号各频率分量 不失真： 线性失真： 得到不相等的增益放大 有不相同的相移 分量数目不变 通过系统的信号各频率分量 非线性失真： 通过系统的信号各频率分量 分量数目增加 * 1.5 放大电路