第5章模拟电路

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1、第5章放大电路的频率响应重点：1.频率响应的基本概念、波特图。2.晶体管（场效应管）的高频等效模型（混合模型）。3.单管放大电路的频率响应。4.多级放大电路的频率响应。5.15.1.1研究放大电路频率响应的必要性由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。小信号等效模型只适用于低频信号的分析。本章将引入高频等效模型，并阐明放大电路的上限频率、下限频率和通频带的求解方法，以及频率响应的描述方法。频率响应概述一、高通电路+_+_CRRC高通电路令：5.

2、1.2频率响应的基本概念fL称为下限截止频率则有：放大电路的对数频率特性称为波特图。对数幅频特性：实际幅频特性曲线：幅频特性当f≥fL(高频)，当f

3、称为上限截止频率低通电路的波特图对数幅频特性：0.1fHfH10fHf0-20-403dB-20dB/十倍频对数相频特性：fH10fH-45º5.71º5.71º-45º/十倍频-90º0.1fH0f在高频段，低通电路产生0~90°的滞后相移。小结（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间　　常数τ，即决定了fL和fH。（2）当信号频率等于fL或fH放大电路的增益下降　　　3dB，且产生+450或-450相移。（3）近似分析中，可以用折线化的近似波特图　　表示放大电路的频率特性。5.2.1晶体管的混合模型一

4、、完整的混合模型5.2(b)混合模型(a)晶体管的结构示意图晶体管的高频等效模型单向化视为∞二、简化的混合π模型三、混合模型的主要参数将混合模型和简化的h参数等效模型相比较，它们的电阻参数完全相同。Cμ可从手册中查得Cob，Cob与Cμ近似相等。Cπ数据可从手册中给定的特征频率fT和放大电路的Q点求解。5.2.2晶体管电流放大倍数β的频率响应当信号频率发生变化时，电流放大系数β不是常量，而是频率的函数。电流放大系数的定义：从混合π等效模型可以看出，管子工作在高频段时，若基极注入的交流电流Ib的幅值不变，则随

5、着信号频率的升高，b'-e间的电压Ub'e的幅值将减小，相移将增大；从而使IC的幅值随Ub'e线性下降，并产生与Ub'e相同的相移。求共射接法交流短路电流放大系数ββ的对数幅频特性与对数相频特性对数幅频特性fTfOf20lg0-20dB/十倍频f0对数相频特性10f0.1f-45º-90º1.共射截止频率f值下降到0.7070(即)时的频率。当f=f时，值下降到中频时的70%左右。或对数幅频特　　　　性下降了3dB。几个频率的分析2.特征频率fT值降为1时的频率。f>fT时，，三极管失去放大作用；

6、f=fT时，由式得：3.共基截止频率f值下降为低频0时的0.707时的频率。f与f、fT之间关系：因为可得可见，fα>>fβ,因此共基极放大电路可作为宽带放大电路。Cgd5.3场效应管各极之间存在极间电容，其高频等效模型如下。一般情况下rgs和rds比外接电阻大得多，可认为是开路。Cgd可进行等效变化，使电路单向化。场效应管的高频等效模型Cgd等效变化g-s之间的等效电容为d-s之间的等效电容为由于输出回路的时间常数比输入回路的小得多，故分析频率特性时可忽略　　的影响。场效应管的高频等效模型(b)简化模型5

7、.45.4.1单管共射放大电路的频率响应C1Rb+VCCC2Rc+++Rs+~+单管共射放大电路中频段：各种电抗影响忽略，Au与f无关；低频段：隔直电容压降增大，Au降低。与电路中电阻构成RC高通电路；高频段：三极管极间电容并联在电路中，Au降低。而且，构成RC低通电路。单管放大电路的频率响应一、中频电压放大倍数耦合电容可认为交流短路，极间电容可视为交流断路。1.中频段等效电路中频段等效电路由图可得bce+Rb~+++RcRs－2.中频电压放大倍数已知，则结论：中频电压放大倍数的表达式，与利用简化h参数等效电

8、路的分析结果一致。二、低频电压放大倍数考虑隔直电容的作用，其等效电路：C1与输入电阻构成一个RC高通电路式中Ri=Rb//rbebce+Rb~+++RcRs－C1输出电压低频电压放大倍数bce+Rb~+++RcRs－C1低频时间常数为：下限(-3dB)频率为：则对数幅频特性对数相频特性因电抗元件引起的相移为附加相移。低频段最大附加相移为+90度三、高频电压放