模拟电子技术基础 放大电路的频率响应课件.ppt

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1、第5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场效应管的高频等效模型§5.4单管放大电路的频率响应§5.5多级放大电路的频率响应§5.6频率响应与阶跃响应（自学）§5.7Multisim应用举例（自学）基本知识点：高通电路及低通电路的频率响应、波特图、晶体管高频等效电路模型、单管放大电路的频率响应及多级放大电路的频率响应。重点：波特图、晶体管高频等效电路模型、单管放大电路的频率响应。难点：单管放大电路及多级放大电路的波特图分析。5.1频率响应概述重点：了解频率响应的分析方法，掌握RC电路频率响应的波特图实际放大电路的放大倍数是频率

2、的函数，通频带fbw=fH-fL。不同的放大电路频带宽度不同，因为三极管结电容在高频信号的作用下产生分流效应，使三极管输出电压减小。对于阻容耦合电路，输入端和输出端的耦合电容在低频信号的作用下，耦合电容会产生分压效应，使三极管的输入电压减小，从而减小放大电路的输出电压。即耦合电容使放大电路具有下限频率，三极管的结电容使放大电路具有上限频率。频率太低时耦合电容造成放大倍数下降频率太高时三极管结电容造成放大倍数下降实际的输入信号大多含有许多频率成分，占有一定的频率范围。音频信号的频率范围为20Hz~20kHz；语音信号的频率范围为300Hz~3400Hz；射频(RF)

3、信号的频率范围为30kHz~3000GHz(长波：30~300kHz；中波：300kHz~3MHz；短波：3~30MHz；超短波：30~300MHz；微波（分米波）：300MHz~3GHz；微波（厘米波）：3~30GHz；微波（毫米波）：30~300GHz；微波（亚毫米波）；300~3000GHz)。放大倍数与相移均是频率的函数，这种函数关系称为放大电路的频率响应或频率特性。一、RC高通电路的频率响应1、电压传递函数及电压传递系数RC高通电路和RC低通电路，它们的频率响应可分别用来模拟放大电路的低频响应和高频响应。在频率响应分析中，常常用到复频率s=j电压传递系

4、数定义电压传递函数定义图5.1.1高通电路(P221)单时间常数的RC高通电路令得称为电路的频率响应电压传递系数的模称为电路的幅频特性电压传递系数的相角称为电路的相频特性2、幅频特性分析当信号频率较大时，如f>>fL，则

5、Au(f)

6、=1；当信号频率较低时，如f=0，则

7、Au(f)

8、=0；当信号频率f=fL时，

9、Au(f)

10、=0.707，所以fL即为高通电路的下限截止频率；当信号频率f<

11、Au(f)

12、≈f/fL。幅频特性曲线3、相频特性分析当信号频率较大时，如f>>fL,则=0；当信号频率较低时，如f=0，则=900；当信号频率f=fL时，=450

13、。相频特性曲线输入信号频率f>>fL时，输出信号与输入信号无相位差，当f接近fL时，输出信号的相位超前输入信号的相位，当f<fL时，增益为0dB，f10fL时，相角为0；f<0.1fL时相角为900；0.1f

14、L

15、Au(f)

16、=1，20lg

17、Au(f)

18、=0dB；当信号频率很大时，如f>>fH，

19、Au(f)

20、=0，20lg

21、Au(f)

22、=-；当信号频率f=fH时，

23、Au(f)

24、=0.707，20lg

25、Au(f)

26、=-3dB,所以fH即为低通电路的上限截止频率；当f>>fH时，

27、Au(f)

28、≈fH/f，20lg

29、Au(f)

30、以-20dB/十倍频的斜率

31、下降。3、相频特性分析当信号频率较小时，如f<>fH，=-900；当信号频率f=fH时，=-450。即输入信号频率f<>fH时，输出信号的相位比输入信号的相位最大可落后900。波特图图5.1.3低通电路波特图（P225）由RC高、低通电路的分析可得到普遍意义的结论：(1)电路的下限截止fL和上限截止频率fH由电容所在回路的时间常数RC决定；(2)当电路的频率等于截止频率时，输出信号与输入信号产生+450或-450的相移，且增益下

32、降-3dB