模拟电子技术基础PPT 第5章 放大电路的频率响应课件.ppt

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1、第十六讲频率响应概述与晶体管的高频等效电路一、频率响应的基本概念二、放大电路的频率参数三、晶体管的高频等效电路四、场效应管的高频等效电路一、频率响应的基本概念一、频率响应的基本概念1.研究的问题：放大电路对信号频率的适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。由于放大电路中耦合电容、旁路电容、半导体器件极间电容的存在，使放大倍数为频率的函数。在使用一个放大电路时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。2.基本概念（1）高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。fLf=fL时放大倍数约为0.707f

2、出电压越接近输入电压。f<fH时放大倍数下降fH（3）几个结论①电路低频段的放大倍数需乘因子②当f=fL时放大倍数幅值约降到0.707倍，相角超前45º；当f=fH时放大倍数幅值也约降到0.707倍，相角滞后45º。③截止频率决定于电容所在回路的时间常数电路高频段的放大倍数需乘因子④频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。二、放大电路的频率参数在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。高通电路低通电路在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容

3、抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。下限频率上限频率耦合电容、旁路电容等的电容。晶体管极间电容三、晶体管的高频等效电路1.混合π模型：形状像Π，参数量纲各不相同结构：由体电阻、结电阻、结电容组成。rbb’：基区体电阻rb’e’：发射结电阻Cπ：发射结电容re：发射区体电阻rb’c’：集电结电阻Cμ：集电结电容rc：集电区体电阻因多子浓度高而阻值小因面积大而阻值小混合π模型：忽略小电阻，考虑集电极电流的受控关系gm为跨导，它不随信号频率的变化而变。为什么引入参数gm？因在放大区iC几乎仅决定于iB而阻值大因在放大区承受反向电压而阻值大混合π模型：忽略大电阻的分流Cμ连接了输入回路和输出

4、回路，引入了反馈，信号传递有两个方向，使电路的分析复杂化。混合π模型的单向化（即使信号单向传递）等效变换后电流不变晶体管简化的高频等效电路＝？2.电流放大倍数的频率响应为什么短路？UCE为常数电流放大倍数的频率特性曲线电流放大倍数的波特图:采用对数坐标系采用对数坐标系，横轴为lgf，可开阔视野；纵轴为单位为“分贝”（dB），使得“×”→“＋”。lgf注意折线化曲线的误差－20dB/十倍频折线化近似画法共基截止频率远大于共射截止频率因此共基放大电路可作为宽频带放大电路，3.晶体管的频率参数共基截止频率共基截止频率特征频率集电结电容通过以上分析得出的结论：①低频段和高频段放大倍数的表达式；

5、②截止频率与时间常数的关系；③波特图及其折线画法；④Cπ的求法。手册查得例1电路如图T5.2所示。已知：VCC＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，fT=50MHz，＝100Ω,0＝80。试求解：（1）中频电压放大倍数；（2）；解：（1）静态及动态的分析估算：（2）估算：讨论一电路如图。已知各电阻阻值；静态工作点合适，集电极电流ICQ＝1.5mA；晶体管的rbb’=100Ω，Cob=5pF，fβ=0.5MHz。试求解该电路中晶体管高频等效模型中的各个参数。讨论二1.若干个放大电路的放大倍数分别为1、10、102、103、104、105，它们的增益分别为多少？2.为什么波特图开阔了视野？同样

6、长度的横轴，在单位长度不变的情况下，采用对数坐标后，最高频率是原来的多少倍？102030405060Of10102103104105106lgf四、场效应管的高频等效电路可与晶体管高频等效电流类比，简化、单向化变换。很大，可忽略其电流单向化变换极间电容CgsCgdCds数值/pF1～101～100.1～1忽略d-s间等效电容第十七讲放大电路的频率响应一、单管共射放大电路的频率响应二、多级放大电路的频率响应低频段中频段一、单管共射放大电路的频率响应适用于信号频率从0～∞的交流等效电路高频段：考虑的影响，C开路。低频段：考虑C的影响,开路。中频段：C短路，开路。1.中频电压放大倍数带负载时

7、：空载时：2.低频电压放大倍数:定性分析2.低频电压放大倍数：定量分析C所在回路的时间常数？2.低频电压放大倍数：低频段频率响应分析中频段20dB/十倍频3.高频电压放大倍数：定性分析3.高频电压放大倍数：定量分析3.高频电压放大倍数：高频段频率响应分析-20dB/十倍频4.电压放大倍数的波特图全频段放大倍数表达式：5.带宽增益积：定性分析fbw＝fH－fL≈fH矛盾当提高增益时，带宽将变窄；反之，增益降低，带宽将变宽。5.带宽增益积：定量分析