模拟电子技术基础教程04969

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1、2.8放大电路的频率特性2.8.1频率响应和频率失真频率响应——放大电路输入幅度相同的正弦波信号时，输出信号的幅度与相位随信号频率变化而变化的特性。频率失真——放大电路对不同频率的输入信号，不同有的放大能力和相移，而使输出信号产生的失真。频率失真也称为线性失真。输出信号二次谐波基波二次谐波基波输入信号输出信号二次谐波基波幅度失真相位失真相位失真幅度失真频率失真分为频率失真说明图假定输入信号由基波和二次谐波组成2.8.2放大电路的频率响应和瞬态响应1．频率响应频域法——在频率范畴内研究频率特性的方法，或称稳态法。幅频、相频特性曲线。描述频率特性的参数fL、fH、fbwfLfHffbw·90_o1

2、80_o225_o270_o135_ofbwfφ描述频率特性的方法2．瞬态响应瞬态法——通过分析研究放大电路瞬态响应，研究放大电路的频率特性的方法。瞬态响应——将一单位阶跃信号加到放大电路的输入端，观察输出信号随时间变化的情况。0输出电压波形01输入阶跃信号trfH≈0.35δ=2πfLtp×100%a.tr与fH的关系上升时间tr描述失真的参数b.δ与fL的关系平顶降落率δ02.8.3晶体管的高频特性1．晶体管的高频模型JCJE+–基区体电阻发射区体电阻集电区体电阻发射结电阻集电结电阻C、E极间电阻+–发射结电容集电结电容C、E极间电容+–压控电流源+–晶体管混合π型等效模型电路模型ec+_

3、+_+_˙˙˙˙˙˙˙通常re、rc很小，rce、很大，均可以忽略。ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙˙简化的混合π型等效模型ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙低频混合π型等效电路ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙晶体管混合π型低频等效电路与微变等效电路π型低频等效电路微变等效电路两者等效ec_+_+˙˙˙˙˙ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙故有为晶体管低频电流放大系数其中π型低频等效电路微变等效电路两者等效ec_+_+˙˙˙˙˙ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙gm的物理意义表示晶体管的发射结电压对管子集电极电流的控制能力，称为跨导。··定义ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙等效电路˙ec+_+_

4、+_˙˙˙˙˙ec+_+_+_˙˙˙˙˙˙对密勒等效图中··式中···ec+_+_+_˙˙˙˙˙2．晶体管的高频特性和高频参数由描述晶体管特性的H参数方程(1)晶体管电流放大倍数·得·············由上式可画出求的等效电路·由图可知˙˙˙˙˙因很小,˙˙····˙由画出求的等效电路ec+_˙˙+_˙+˙_˙˙····˙˙由以上各式得˙即令或得˙由˙得的幅频特性˙˙相频特性a.画的幅频特性曲线˙˙将上式表示为˙在坐标系中表示一条直线。式中,˙——0˙˙˙对于式中的当时(a)故式在˙——表示的一条直线。坐标系中，当时(b)故式表示一条斜率为-20dB/十倍频的直线。˙——在坐标系中˙

5、由此可知，式0˙的图形是由横轴与斜率为–20dB/十倍频的直线合成的曲线。的图形是由直线综上所述˙˙˙及曲线合成的。0˙0˙0˙这种图形称为波特图当时即实际值比小3dB˙0˙实际的幅频曲线fβ称为晶体管的共射极截止频率由可知˙当f=fβ时˙b.画相频特性曲线由相频特性知当f<>f(实际只要f>10f)时当f=f时实际上当f=0.1f或f=10f时或画出的相频特性˙十倍频(2)晶体管特征频率fT当f=fT时，˙由于定义故即fT是衡量晶体管高频特性的最常用指标由得f和fT都与晶体管的静态工作点有关(3)晶体管电流放大倍数=(f)·可以证明式中

6、0——晶体管共基极低频电流放大系数f——晶体管共基极截止频率·晶体管共基极截止频率由与的关系通常将的晶体管称为高频管将的晶体管称为低频管将代入上式，得˙晶体管共基极截止频率特征频率fβ、fT和fa之间的关系为(4)fβ、fT和fa的关系2.8.4单管共射极放大电路的频率响应单管共射极放大电路电路中存在的电容a.耦合电容、旁路电容。b.结电容、极间电容、分布电容及负载电容等。+_T+_++++_···放大电路频率响应的分析方法a.将放大电路分为中频、低频和高频三个工作区域。b.分别画出三个区域的微变等效电路。c.分别写出电路在三个区域频率响应的表达式。d.求出相应的参数Aum、fH和fL。e

7、.画出幅频和相频特性曲线。不同电容对电路性能的影响a.耦合电容、旁路电容较大，主要影响电路的低频性能。b.结电容、极间电容及分布电容等很小，主要影响电路的高频性能。+_T+_++++_···画各个区域等效电路的原则a.低频区考虑耦合电容、旁路电容的作用。结电容、极间电容及分布电容视为开路。b.中频区耦合电容、旁路电容视为短路。结电容、极间电容及分布电容视为开路。+_T+_++++_···c.高频区