第五章放大电路的频率响应课件.pptVIP

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