模拟电路：5-3 基本放大器高、低截止频率的估算.ppt

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1、5-3基本放大器高、低截止频率的估算一、主极点的概念二、开路时间常数分析法三、利用开路时间常数法计算放大器的上限频率四、短路时间常数分析法及放大器的低频响应五、多级放大器高、低截止频率的估算方法一、主极点的概念1、基本放大器零、极点的分布特点低频段：零点通常比极点在数值上小得多。高频段：零点通常比极点在数值上大得多。零点对高、低截止频率的影响通常可以忽略不计。2、低频主极点在低频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值大4倍以上，则该极点对低频截止频率起决定作用，称之为低频主极点。3、高频主极点在高频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值小4倍以上，称之为高

2、频主极点，它对高频截止频率起决定作用。例如：某放大器高频区的电压增益为：)s(Auh)80s1)(4s1(100++=20lg

3、Au

4、/dB4f/MHz40808004020-20dB/十倍频-40dB/十倍频P1对BW起主导主导作用，为主极点。P2对BW基本无作用，为非主极点。一般情况下，如果放大器的增益为：)Ps1()Ps1()s(A)s(An1uhOuh--=…若P1为主极点，则应满足：则放大器的通频带如果求出P1，P2，…Pn，然后找出主极点，即可求出通频带BW，但这很困难，一般采用开路时间常数法求BW。(计算放大器上限频率fh的方法)1、放大器上限截止频率与开

5、路时间常数之间的关系二、开路时间常数分析法只含电阻和受控源的线性网络C1C2R1OR2OC2开路时，C1的开路时间常数。I1(s)U1(s)+-C1开路时，C2的开路时间常数。可以证明一种近似计算放大电路上限截止频率的方法：式子的意义：放大电路上限截止角频率的倒数恒等于相应的高频等效电路中各电容的开路时间常数之和。式子的意义：若放大电路存在主极点P1，则只要求出电路中所有电容的开路时间常数之和的倒数，便可得到放大电路的通频带BW=fH。※开路时间常数法不适用于含电感的放大电路。(计算放大器上限频率fh的方法)2、开路时间常数法计算fh产生的误差与修正二、开路时间常数分析法若

6、放大电路增益函数不存在主极点，用此方法会产生较大的误差，一般计算出来fh的总是低于实际的上限频率：计算放大器上限频率的修正公式。方法：三、利用开路时间常数法计算放大电路的上限频率（1）画出放大电路的高频微变等效电路：（2）分别求出高频等效电路中每一个电容的开路时间常数：关键是求RiO。此时除Ci以外的其他电容均开路；信号源短路处理；画出等效电路；RiO即为等效电路中与电容相并联的等效电阻。（3）将所有电容的开路时间常数相加，即可确定电路的上限频率：ui1RbR´Lrbb´rb´e+-u1gmu1b´ec共射放大电路如图（P186图5.17）所示：1、共射差放的高频特性（1）

7、半边差模高频微变等效电路：Cb´eCb´C关键是计算电容Cb´e和Cb´C的开路时间常数电阻R1O和R2O。ui1RbRC（2）计算电容Cb´e的开路时间常数电阻R1Oui1RbR´Lrbb´rb´e+-u1gmu1b´ecCb´eCb´CR1Oui1RbR´Lrbb´rb´e+-u1gmu1Cb´eCb´C（3）计算电容Cb´C的开路时间常数电阻R2Oi+gmu1R2O+-u2ii（4）共射差放的通频带：uSRSCLRCRL集成电路中直接耦合的共基放大电路（P188图5.20）：2、共基放大器的高频特性（1）共基放大器的高频微变等效电路：uSRSR’Lrbb´rb´e+-

8、u1gmu1b´ecCb´CCb´eCSCLbuSRSR’Lrb´e+-u1gmu1ecCb´CCb´eCSCLb忽略rbb´后的等效电路：uSRSR’Lrb´e+-u1gmu1ecC’LbCb´e（2）计算电容Cb´e的开路时间常数电阻R1OuSRSR’Lrb´e+-u1gmu1ecC’LbCb´eR’1O（3）计算电容C’L的开路时间常数电阻R2OuSRSR’Lrb´e+-u1gmu1ecC’LbCb´eR’2OrCei受控电流源的内阻rCe很大，所以当在C’L两端加上电压后，rb´e上的分压u10；gmu10；R’2O。（4）共基放大电路的通频带：当C’L0

9、时，放大器的高频特性受负载电阻的影响很小。共集放大电路如图（P189图5.25）所示：3、共集放大器的高频特性（1）共集放大器的高频微变等效电路：uSRSReRLRbuSRbR’Lrb´e+-u1gmu1ecCLCb´Cbrbb´rCeRSb´Cb´euSRbR’Lrb´e+-u1gmu1ecCLCb´Cbrbb´rCeRSb´Cb´e（2）计算电容Cb´C的开路时间常数电阻R1OR’1Oibib(1+)ib（3）计算电容Cb´e的开路时间常数电阻R2OuSRbR’Lrb´e+-u1gmu1ecCLCb´Cbr