放大电路频率响应

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1、本人的学习目的：深刻理解其存在的物理意义，在运用中灵活分析各不可忽略点。记住主要公式。学会画等效图【能量守恒】。频率响应的三种等效电路共性与个性的体现放大电路存在：各阶段考虑各阶段的不可抗拒因素1）并联电容C1：元器件本身的杂散电容、极间电容、接线电容等；2）串联电容C2：来自外部电路的耦合电容、旁路电容等；以上两种电容对电路产生的影响（失真）因频率而不同：1）低频区（XC大，C2分压，低不通高通）；2)中频区（无）；3)高频区（XC小，C1分流，低通高不通）由于电抗元件（C、L）及半导体管极间电容的存在，当输入信号频率

2、过低或过高时，使放大倍数数值减小，且相移发生变化。失真单级放大电路的高频响应分析思路1）画出实际模型；2）列出模型中各参数；基区体电阻、集电结电阻和电容、发射结电阻和电容、受控电流源电导和内阻3）简化模型：分析参数，忽略次要因素（如并联的高阻抗可开路、串联的低阻抗可短路）；模型参数计算1）电阻、电导：不会因f发生变化，利用中频区的小信号等效模型计算；R、G、V2）电容：利用高频特性，查参数表、或根据容抗公式计算C=gm/2ΠfTXc=1/2ΠfCBJT频率参数计算意义描述管子对不同频率信号的放大能力1）共发射极截止频率：

3、描述β随频率变化的特性。短接ce端、gm>>wCb'c主要取决于管子的结构。2）特征频率：β增益为0dB时的点。共射极放大电路的高频响应对电子管，屏极与栅极之间的电容；参数1：密勒电容（自身分布电容、寄生电容等被放大后的电容）是反馈电容Cbc等效到输入端时的电容Cm。对晶体管，集电极与基极之间的电容；计算方法：高频小信号等效电路求解对场效应管，漏极与栅极之间的电容。密勒效应密勒效应的存在限制了高频响应基本概念：密勒效应（Millereffect）是在电子学中，反相放大电路中，输入与输出之间的分布电容或寄生电容由于放大器的

4、放大作用，其等效到输入端的电容值会扩大1+K倍，其中K是该级放大电路电压放大倍数。虽然一般密勒效应指的是电容的放大，但是任何输入与其它高放大节之间的阻抗也能够通过密勒效应改变放大器的输入阻抗。米勒效应是以约翰·米尔顿·密勒命名的。1919年或1920年密勒在研究真空管三极管时发现了这个效应，但是这个效应也适用于现代的半导体三极管。降低密勒效应的措施：可以采用平衡法（或中和法）等技术来适当地减弱密勒电容的影响。平衡法即是在输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容，并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反，使得通过中

5、和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反，以达到相互抵消的目的。密勒效应的不良影响：密勒电容对器件的频率特性有直接的影响。例如，对于BJT：在共射（CE）组态中，集电结电容势垒电容正好是密勒电容，故CE组态的工作频率较低。对于MOSFET：在共源组态中，栅极与漏极之间的覆盖电容Cdg是密勒电容，Cdg正好跨接在输入端(栅极)与输出端(漏极)之间，故密勒效应使得等效输入电容增大，导致频率特性降低。密勒效应的好处：①采用较小的电容来获得较大的电容（例如制作频率补偿电容），这种技术在IC设计中具有重要的意义（可以减小芯片面

6、积）；②获得可控电容(例如受电压或电流控制的电容)。公式推导：Av是放大器的放大，C是反馈电容。输入与输出之间存在反馈电容即存在密勒效应，影响高频响应！假设一个放大率为Av的理想电压放大器，其输入和输出点之间的阻抗为Z。其输出电压因此为Vo = AvVi，输入电流则为这个电流流过阻抗Z，上面的方程显示由于放大器的放大率实际上一个更大的电流流过Z，实际上Z就好像它小得多一样。电路的输入阻抗为假如Z是电容的话，则由此导出的输入阻抗为因此密勒效应显示的电容CM为实际上的电容C乘以(1− Av)[1]。参数2：高频电压增益AH=

7、AL/[1+j（f/fH）]AL低频电压增益求解方法：C=Cb'e+CM画出密勒近似电路（RC低通电路）；参数3：上限频率fH=1/2RΠC等效原则：KCL，等效前后流过各C得电流及电流总和分别相等；参数4：增益-带宽积

8、AL*fH

9、基本上是一常数。说明低频电压增益与通频带是一对互相矛盾的存在。单级放大电路的低频响应来源：外接的电容器，eg.隔直电容（耦合）、射极旁路电容；等效电路简化：……没看~(≧▽≦)/~多级放大电路的频率响应级间耦合方式RC耦合原因：隔离直流、传送交流。可使两级的静态工作情况互不影响，而信号则可

10、顺利通过。总电压增益各级增益的乘积计算时，前级的开路电压=下级的信号源电压；前级的输出阻抗=下级的信号源阻抗；下级的输入阻抗=前级的负载。通频带比它的任何一级都窄，级数越多则fL越高fH越低，通频带越窄。将n个放大电路串联的结果是：总电压增益提高了，但通频带变窄了！