第七讲--放大电路的频率响应.ppt

高频小信号模型 三、多级放大电路的频率响应 如果放大器由多级级联而成，那么，总增益 练习（作业） P194 4.7.1 P195 4.7.2 P195 4.7.3 * 第７讲 放大电路的频率响应 1、频率响应的一般概念 ２、单管共射放大电路的频率响应 ３、多级放大电路的频率响应 一、频率响应的一般概念 频率响应——描述放大电路的放大倍数与频率的关系。 幅频特性 电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 相频特性 在放大电路中，当输入信号频率过高或过低时，其放大倍数的值会减小，并产生相移（超前或滞后）。 说明放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称之为频率响应或频率特性。 思考题：出现频率响应的原因？ O f fL fH BW Aum 0.707Aum - 90o -180o -270o ? f 0 幅频特性 相频特性 一、频率响应的一般概念 单管共射放大电路的频率特性 fL fH BW Aum 0.707Aum O f 放大电路的幅频特性 fL ——下限频率 fH ——上限频率 BW ——通频带 BW = fH - fL 一、频率响应的一般概念 下限频率、上限频率和通频带 Aum——中频电压增益 通频带——表征放大电路对不同频率输入信号的响应能力； ——是放大电路的主要性能指标。 (a)幅频失真 (b)相频失真 一、频率响应的一般概念 频率失真 非线性失真 一、频率响应的一般概念 波特图 对数坐标 横坐标——对数频率坐标，其基本单位是频率的十倍变化，简称十倍频程。 幅频特性纵坐标——对数增益 相频特性纵坐标——相角 在对数坐标里绘制的放大电路的频率特性曲线。 优点 把很宽的频率变化范围压缩在较窄的对数频率坐标以内； 增益的乘、除运算变成了坐标的加、减运算； 近似用渐近折线绘制代替了十分麻烦的频率特性曲线。 40 20 6 3 0 - 3 - 20 - 40 100 10 2 1 0.707 0.1 0.01 一、频率响应的一般概念 波特图 1、RC 高通电路的波特图 + _ + _ C R RC 高通电路 时间常数 令 分频段分析 1、RC 高通电路的波特图 幅频特性 是一条与横坐标轴重合的直线 是一条斜线，其斜率为20dB/十倍频程 两条直线相交于f=fL处。 0.1 fL fL 10 fL f 0 -20 -40 -3dB 1、RC 高通电路的波特图 幅频特性 20dB/十倍频程 f =fL 最大误差为3dB，发生在f =fL处。 当 f ≥ fL(高频时)， 高通特性 且 f 愈低， 即实际电压增益下降了3dB，对应的放大倍数是 中频放大倍数的0.707倍。 当 f fL (低频时)， 愈小。 低频信号不能顺利通过。 fL——放大器的下限频率。 1、RC 高通电路的波特图 相频特性 分频段分析 一条直线 一条直线 在0.1fLf10fL ，可以用一条-450/十倍频程的直线表示。 在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。 1、RC 高通电路的波特图 相频特性 一条直线 一条直线 在0.1fLf10fL ，可以用一条-450/十倍频程的直线表示。 ?? 0 f fL 0.1 fL 10 fL 45o 90o -45o/十倍频程 2、RC 低通电路的波特图 + _ + _ C R 令 ： 幅频特性 相频特性 在高频段，低通电路产生0~ 90°的滞后相移。 0.1 fH fH 10 fH f 0 -20 -40 3dB -20dB/十倍频程 fH 10 fH -45o 5.71o 5.71o -45o/十倍频程 -90o 0.1 fH ?? 0 f 2、RC 低通电路的波特图 RC 电路的频率特性-小结 RC 低通电路 R C ? ? R C ? ? RC 高通电路 ? –90° f O |Au | 1 0.707 O –45° ? fH f ? 90° f O |Au | 1 0.707 O 45° ? fL f 二、单管共射电路的频率特性 C1 Rc Rb +VCC C2 RL + ? + + + ~ Rs ? + ? 在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。 高通电路 在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。 结电容 低通电路 二、单级放大电路的频率特性 +VCC RC C1 C2 V RL + + RB1 RB2 RS US ? １.　中频特性 C1、C2 可视为短路 极间电容可视为开路 2. 低频特性： 极间电容视为开路 耦合电容 C1、C2 与电路中电阻串联容抗不能忽略 ? ? ? ?