南京邮电学院《模拟电子技术基础》5-1

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1、5-1频率响应的概念5-1-1频率失真及不失真条件一、频率失真由于电抗元件的存在，使得放大器对不同频率信号分量的放大倍数和延迟时间不同，而产生的信号失真称为频率失真。振幅频率失真：由于放大倍数随频率变化而引起的失真。（对不同谐波的放大能力不同）相位频率失真：放大器对不同频率分量信号的延迟不同所引起的失真。如图5・1所示。图5・1频率失真现象（a）待放大借号.（6）撮幅频車失真、（c）相位频率失宴振幅频率失真和相位频率失真都是由电路的线性电抗元件引起的，故又称为线性失真。二、线性失真和非线性失真项目线性

2、失真非线性失真不同点起因由电路的中的线性电抗元件引起（女nR、L、C）由电路的中的非线性电抗元件引起结果只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量的信号，但不会产生新的频率分量信号能产生新的频率分量的信号相同点使输出信号产生畸变三、不失真条件一一理想频率响应不失真条件：放大器对不同频率分量信号的放大倍数相同，延迟时间也相同。即：Au（j57）=

3、Au（j^Z^'（j^）式屮：

4、A“（j0）

5、=K（k为常数）一一振幅频率响应Z0（辺）=函（td为常数）—相位频率响应统称为理想频

6、率响应。如图5・2所示。严(ja)1w.(j◎K0匕°(a)(b)图5-2理想频率响应(a)理想振幅频率响应$W理爆相位頻率响应5-1-2实际的频率特性及通频带定义实际的振幅频率特性如图5-3所示。振幅频率响应划分为三个区域：中频区、低频区和高频区。定义上限频率站、下限频率fL及通频带BWo图5-3实际的放大器幅频响应上限频率切：为高频区放大倍数下降为中频区的0.707时所对应的频率，即

7、A(#J=O.7O7

8、AJ下限频率匕K(#,)1=0.707^1通频带BW：BW=fH-fL^fH上、下限频率所对

9、应的H和L点又称为半功率点若用分贝表示增益G,则fGw=201g

10、Aj#J=201g

11、Att/

12、-3JB

13、^J#J=201g

14、A/

15、-3JB故又称H和L点为・3dB频率点，BW为・3dB带宽，表示为BW.3dB屮频区增益An与通频带BW是放大器的两个重要指标，而且两者往往又是一对矛盾的指标，所以又引进增益频带积来表征放大器的性能。增益频带积G-BW=Aiil-BW^Aiirf/lGBW尽可能大。频率特性的常用近似表示法是波特图法(对数频率特性)。5・2单级共射放大器的高频响应

16、5-2-1晶体管的频率参数和高频等效电路一、晶体管的高频等效电路如图5・4所示。（与P46图2-27a进行比较）图5-4晶体管的高频小信号混合算等效电路二、共射短路屯流放大系数B（j3）及其上限频率力其中：乩=（第、=空^=hfe为零频共射短路电流放大系数（1+0（）比%8mKbfe所以：0（同「+皿（缶+氐）忽略C必，则有Q(：gj=Ge_卩0-Po-仇]+丿0。2必1十j^GeCb'e]+j莎_J_

17、_j_f_6Bfp式中/=^=—i—称为共射短路电流放大系数的截止频率（或0（〃7）的上2龙2加

18、廿2施限频率。

19、0（兀”的频率特性如图5-5所示。Al2)1图5-5

20、p（jG

21、与频率/的关系曲线2.特征频率fr

22、0（〃7）=1时所对应的频率称为特征频率。因为fr»fp,所以当匸歼时当f>〉fp时有

23、0（.辺）

24、==>=00%由上两式可得：/

25、0（丿7”=齐，即在f»fp时，任意频率与该频率时的

26、0（丿础的乘积等于特征频率。3.共基短路电流放大系数a（j3）及Q因为3=/児厂一^~1+0（皿）［Ij0式中:©=(1+0()灯0'%=所以fa-fr»h5-2-2共射放大器的高频响应分析一、共射放大器

27、的高频小信号等效电路电路及高频等效电路分别如图5・6（a）（b）所示。Cue跨接在输入回路与输出回路之间，所以产牛应用密勒定理将其作单向化近似。(fl)(b)图5-6共射放大器及其高頻小信号等效电路(a)电路丿(6)等效电路(设II二、密勒定理及高频等效电路的单向化模型1.密勒定理密勒定理可将跨接在网络输入端与输出端之间的阻抗分别等效为并接在输入端与输岀端的阻抗。如图5・7(a)所示的网络等效为5-7(b)的网络后：(a)⑹图5-7密勒定理及等效阻抗(a)原电路；(刃等效后的电路••等效到输入端的阻抗

28、乙为：Z严乩・5.=_人5-51-4z••I等效到输入端的阻抗Z2为：乙旦=.二丄」Z-A5-5Alt-z式屮，Au=^为N网络的电压增益。52.高频等效电路的单向化图5-6(b)中CbX的阻抗为：Z=.〕J叫C则乙=—^z==—^—,z2=—^—1-4何C』-AJg4-1&Tj叭g••式中:A严导二器rR，密勒电容5和Cm分别为:UUheC沪C,f(i-4；卜C,„(1+g,,R)»C,f称为密勒倍增效应C(W=［AZ1V很小。密勒等效的单向化模型