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14第5章 放大电路频率响应1
用模和相角来表示: 高频段的对数幅频特性为 图5 – 14 高频段对数频率特性 四、 完整的频率特性曲线(波特图) 共射极基本放大电路的幅频和相频特性曲线 5.4.2 单管共源FET放大倍数的频率响应 课后自学(不要求) 5.4.3 放大电路频率响应改善及增益带宽积 上式表明: BJT选定后,增益带宽积基本确定(普遍性) 增加带宽,选用rbb’小和Cob小的管子 减小C’π所在回路的总体电阻(或者共基接法) 增益带宽可以互换(设计中,牺牲增益可以扩展带宽) 带宽并不是越大越好,根据需要选择。 (5-4-15) 单级放大电路中多个耦合电容的影响 :? 相当于多级高通电路串联 (1) C2的下限频率的等效电路 耦合电容C2 (2) Ce对频率特性的影响 射极旁路电容Ce。 作业 重做书上例题 * 模拟电子技术基础 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 主讲 :赵建辉 第五章 放大电路的频率响应(2节课) 5.1 频率响应概述 5.2 晶体管高频等效模型 5.3 FET等效模型 5.4 单管共射放大电路频率响应 5.5 多级放大电路频率响应 5.6 集成运放的频率响应与补偿 5.7 频率响应与阶跃响应 第5章 放大电路的频率响应 本节课 内容 5.放大电路的频率响应 重点:频率响应的理解 难点:1.高频等效模型 2.高频特性分析 3.高、低特征频率的计算 重点难点 问题提出 1.什么是频率响应(电路对信号的加工能力)? --输出信号幅度,相位与信号频率有关 2.三极管的频率响应与放大电路的频率响应? --β(ω)与A (ω) 3.如何进行频率补偿? --应用角度,带宽适当 5.1 频率响应概述 放大电路信号失真与频率响应关系 5.1.1 研究频率响应的必要性 1.放大电路存在频率响应问题 (极间电容、耦合电容、电感等) 2.频率响应如何描述? (上、下限频率,通频带) 3.如何设计使得通频带满足信号频率范围 过窄频带:信号失真 过宽频带:引入带外噪声 5.1.2 频率响应的基本概念 一、高通网络(无源) 二、低通网络(无源) 5.1.3 波特图 对数坐标幅-相频特性 近似分析中---折线化(fL处最大误差5.71o) 5.2 BJT的高频π参数等效模型 问题: 高频π模型考虑那些参数? 如何简化? 简化后的高频π模型与低频h模型有何不同? 5.2.1 BJT的完整高频混合π模型 一、完整的BJT混合π模型 与h参数模型比较:Cπ,Cu的影响(分流/相移) 引入新参数: 二、简化的BJT混合π模型 简化等效过程 混合π模型 化后简化混合π模型 简化混合π模型 三、简化的BJT混合π模型主要参数及计算方法 Cu与共基Cob近似 简化π模型(高频) 简化h模型(低频) C’π=(Cπ+ Cμ)通过查表得到共射截止频率fβ计算,(|Au|=0) 5.2.2 BJT的放大倍数 (ω)的频率响应 幅频特性: 相频特性: 频响函数: (推导过程略) 的幅频和相频特性:(低通特性) 特征频率(fT):使β下降到1(0dB)时的频率 fβ:β的共射截止频率 5.3 FET的高频等效模型 等效π模型 简化π模型 5.4 单管BJT放大电路的频率响应 共射放大电路频率响应 共射放大电路的电压放大倍数 是一个复数, 即 其中幅度Au和相角φ都是频率的函数, 分别称为放大电路的幅频特性和相频特性。上、下限频率之差为放大电路的通频带fbw, 即:fbw=fH - flL 通频带表征了放大电路对不同频率输入信号的响应(加工)能力, 它是放大电路的重要技术指标之一。 线性失真与非线性失真的概念: 非线性失真:特性曲线(饱和/截至/非线性)的非线性引起(产生新频率分量) 线性失真: 放大器的频率响应不理想引起(没有新的频率分量产生)。 共射放大电路及其混合π型等效电路 5.4.1 单管共射放大倍数的频率响应 这里暂不考虑C2的影响! 具体分析时, 通常分成三个频段考虑: (1) 中频段: 全部电容均不考虑, 耦合电容视为短路, 极间电容视为开路。 (2) 低频段: 耦合电容的容抗不能忽略, 而极间电容视为开路(忽略)。 (3) 高频段: 耦合电容视为短路, 而极间电容的容抗不能忽略。 这样求得三个频段的频率响应, 然后再进行综合。 这样做的优点是, 可使分析过程简单明了, 且有助于从物理概念上来理解各个参数对频率特性的影响。 分析思路: 空载放大倍数(与频率无关) 一、 中频电压放大倍数Ausm 思路: 二、 低频放大倍数Ausl及波特图(高通)
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