模电课件19第五章放大电路的频率特性

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1、ECRb1ReC1+us-RsRb2CeRcC2RL第五章放大电路的频率特性5．1放大电路频率特性的基本概念一频率特性和通频带1．RC阻容耦合放大器CoCi以前分析电压增益的方法只限于中频段C1C2Ce是大电容，容抗C1CeC2（1/ωC）很小，相当于短路CiCo是小电容，容抗（1/ωC）很大，相当于开路于是在中频区所得到的放大器的交流通道是一个纯电阻性的电路，故所求出的电路参数：Au、Ri、Ro等均为与频率无关在中频区：Av和Ai为常数9/6/2021模电课件ECRb1ReC1+us-RsRb2CeRcC2RL在低频区：C1，C2阻抗（1/ωC）↑→不能忽略它们对输入和输出信

2、号的分压作用而Ce阻抗（1/ωC）↑→对发射极电阻的旁路作用减弱从而导致Av↓或Ai↓在低频区：ω↓→Av↓或Ai↓在高频区，Co、Ci的容抗（1/ωC）↓，不能忽略它们对输入和输出信号电流的分流作用CoCiibio→Av↓或Ai↓9/6/2021模电课件在高频区ω↑→β↓→Av↓或Ai↓1ffβfT在高频区：ω↑→Av↓或Ai↓ECRb1ReC1+us-RsRb2CeRcC2RLRC阻容耦合放大器在低频区：ω↓→Av↓或Ai↓在中频区：Av和Ai为常数中频响应低频响应高频响应fL(ωL)fH(ωH)3dB-1800BW=Δf0．7=fH-fL或BW=Δω0．7=ωH-ωLAu

3、o的0．707f(ω)fH和fL半功率频率f(ω)9/6/2021模电课件放大器的增益是频率的函数其中：称为幅频特性称为相频特性fL(ωL)fH(ωH)3dB-1800dBf(ω)f(ω)RC阻容耦合放大器的频响特性RC阻容耦合放大器的通频带BW=Δf0．7=fH-fL9/6/2021模电课件2．直接耦合放大器由于在直接耦合放大器的电路中没有级间耦合和旁路的大电容，所以其低频区的频率特性与中频区相同fH(ωH)f(ω)-1800dB直接耦合放大器的通频带3dBECRb1ReC1+us-RsRb2CeRcC2RL在低频区：ω↓→Av↓或Ai↓RC阻容耦合放大器的通频带BW=Δf0

4、．7=fH-fL对于低频的宽带放大器，通常有fH>>fLBW=Δf0．7≈fH9/6/2021模电课件二频率失真非线性失真:输入输出之间的关系是非线性关系。特点:输出信号中含有新的频率成份,在通信电路中来实现频率的变换。线性失真：输出信号中不含有输入信号中没有的新频率成份。频率失真：对输入信号各频率分量不是同等放大，而产生的输出波形的失真相位失真：对输入信号各频率分量的相移不成比例，而产生的输出波形的失真fL(ωL)fH(ωH)3dB-1800dBf(ω)f(ω)三增益带宽积一般放大器的增益和带宽是矛盾的输入信号ω2ω19/6/2021模电课件5.2放大电路的复频域分析法5．2

5、．1复频域中放大电路的传输函数1．传输函数在复频域分析中，是把时间t的函数变换成复频率s=σ+jω的函数在复频域分析中，是把时间t的函数变换成复频率s=σ+jω的函数9/6/2021模电课件线性网络H(s)1．传输函数对线性集总参数网络（集总元件参数Ｒ、Ｌ、Ｃ）网络传输函数其中：Ｋ为常数,S=σ+jω：复频率,Ｚi为零点，Pj:极点.Ｚ1=0P1=∞9/6/2021模电课件1．传输函数对放大器来说线性网络A(s)同样，Ｋ为常数,s=σ+jω为复频率,zi为零点，pj为极点。Ｚ1=0P1=∞9/6/2021模电课件2．复频率s＝σ+jω的物理意义正弦电流改用复数法表示若电流i（t

6、）的幅度是随时间而变化的对此种非等幅正弦电流，可写成s=σ+jω，s就是复频率σ:振幅的衰减因子,jω:角频率9/6/2021模电课件i（t）σ>0i（t）σ<0i（t）σ=0若σ>0，i(t)的振幅Im（t）按指数规律增长，电流是增幅的正弦电流波若σ<0，i(t)的振幅Im（t）按指数规律衰减，电流是衰减的正弦电流波若σ=0，i(t)的振幅Im（t）不随t变化，电流是等幅正弦振荡波H(jω)=H(s)

7、σ=0，H(jω)反映了系统的稳态响应,而Ｈ(s)把系统的稳态响应和暂态响应联系起来放大器的增益：A(jω)=A(s)

8、σ=0，反映了系统的稳态响应9/6/2021模电课件集总

9、参数元件电阻R、电感L和电容C对应的阻抗分别为R、jωL、1/jωC，称为复数阻抗R复数阻抗RLjωLC1/jωCRSL1/SC变换阻抗9/6/2021模电课件jωσ5.2放大电路的复频域分析法3．传输函数的零点，极点和零极图Ｈ(s)分子有理多项式的根→H(s)=0→零点→“o”表示Ｈ(s)分子有理多项式的根→H(s)=∞→极点→“×”表示在Ｓ复平面画出：零点“o”极点“×”称为零极图一阶：零点，极点二阶：零点，极点（共轭）Z1Z2P1P2P39/6/2021模电课件5．2．3放大电路波特图