第五章放大电路的频率响应课件.pptVIP

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在放大电路中,由于耦合电容的存在,对信号构成了高通电路,即对于频率足够高的信号,电容相当于短路,信号几乎毫无损失地通过;而当信号频率低到一定程度时,电容的容抗不可忽略,信号将在其上产生压降,从而导致放大倍数的数值减小且产生相移。与耦合电容相反,由于半导体三极管极问电容的存在,对信号构成了低通电路,即对于频率足够低的信号相当于开路,对电路不产生影响;而当信号频率高到一定程度时,极间电容将分流,从而导致放大倍数的数值减小且产生相移。为了便于理解有关频率响应的基本要领,这里将对无源单级RC电路的频率响应加以分析: 图5.1.3 高通电路与低通电路的波特图 图5.2.2 混合π模型的简化 5.2.2 晶体管电流放大倍数的频率响应 图5.2.4 的波特图 5.3场效应管的高频等效模型 图5.4.3 单管共射放大电路的低频等效电路 图5.4.4 单管共射放大电路的高频等效电路 图5.4.5 单管共射放大电路的波特图 图5.4.7 单管共源放大电路及其等效电路 图5.5.1 两级放大电路的波特图 图5.5.2 例5.5.1图 图5.5.3 例5.5.2图 四、 波特图(对于信号频率从0~∞,考虑耦合电容和结电容的影响) Ausm不考虑耦合电容和极间电容时的电路中频增益; fL 考虑耦合/旁路电容时, 电路的下限频率;  fH仅考虑极间电容时,电路的上限频率。 【例5-1】如图所示,已知UCC=15 V, Rs=1 kΩ, Rb=20 kΩ, Rc=RL=5 kΩ, Cμ=5 pF, C2=5 μF, Cπ=180 pF; 晶体管UBEO=0.7 V, rbb′=100 Ω, β=100 。试求放大电路源电压增益表达式Aus,并作Aus(jω)的波特图。  解 (1) 求解Q点: (2) 求解中频电压增益及等效电容: (3) 求解中频源电压放大倍数 (4) 求解fH与fL, 因为RsRb 代入数据得 (5) 写出 表达式: 图5-19 例5.4.1频率特性图 5.4.2 单管共源放大电路的频率响应 【例5-2】试分析如图5-20所示电路的频率特性,并作频率特性曲线。 图 5-20 单管共源放大器 解 共源放大电路的完整小信号模型如图4-21所示。 图 4-21 单管共源放大器的等效模型电路 (1) 求中频电压增益: (2) 求ωL与ωH。求ωH时,高频段只考虑Cgs′的影响, 有: 其中,R为Cgs′ 两端的等效电阻,R =Rg。 求ωL时,低频段只考虑C的影响, 有: 其中, R为C两端的等效电阻,有R=(Rd + RL)。 (3) 写出 ,并作频率响应曲线: 该放大器频率特性曲线为一个标准中频带通放大器,存在一个上限频率和一个下限频率,该曲线形状可参见图4-19。详细作图略。 5.5 多级放大电路的频率响应 5.5.1 多级放大电路频率特性的定性分析 5.5.2 截止频率的估算 (放大电路的级数愈多,频带愈窄) *当耦合电容或旁路电容不止一个时,电压增益可由下式表示,式中多个fH来自于多个极间电容形成的RC回路(对应产生多个fH),式中多个fL来自于多个耦合或旁路电容形成的RC回路(对应产生多个fL)。 其中, fL1、fL2、fH1、fH2、 …求解方法同上,分别为所考虑电容所在的RC回路的时间常数的倒数, 即1/τ。 ? * 第4章 放大电路的频率响应 第五章 放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 5.2 晶体管的高频等效模型 5.3 单管放大电路的频率响应 5.4 多级放大电路的频率响应 5.5 集成运放的频率响应与相位补偿 5.1.1 研究放大电路频率响应的必要性 前面讨论了放大电路的直流特性和交流小信号低频特性。不仅假设输入信号为单一频率的正弦波,而且也未涉及双极型三极管和场效应管的极间电容与耦合电容。实际上在无线通信、广播电视及其它多种电子系统中,输入的信号均含有许多频率成分, 因此需要研究放大器对不同频率信号的响应。在放大电路中,正是由于这些电抗元件的存在(包括双极型三极管和结型场效应管的极间电容与耦合电容,甚至于电感线圈等),导致放大电路的许多参数均为频率ω的函数,当放大电路输入信号的频率过低或过高时,不但放大倍数的数值会变小,而且将产生超前或滞后的相移。 5.1 频率响应概述 因此,实际应用中,放大电路的增益是信号频率的函数, 这种频率函数关系称之为频率响应,有时也可称之为频率特性。 研究放大电路增益的幅度与频率的特性关系,称为放大器的幅频特性;放大电路增益

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