模电第五章 童诗白课件.ppt

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1、第5章放大电路的频率响应一、BJT放大电路的频率响应频率响应——放大器的电压放大倍数与频率的关系下面先分析无源RC网络的频率响应其中：称为放大器的幅频响应称为放大器的相频响应1.RC低通网络（1）频率响应表达式：一.无源RC电路的频率响应令：则：幅频响应：相频响应：（2）RC低通电路的波特图最大误差-3dB0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程相频响应可见：当频率较低时，│AU│≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高，│AU│下

2、降，相位差增大，且输出电压是滞后于输入电压的，最大滞后90o。其中fH是一个重要的频率点，称为上限截止频率。f0.1fH0fH10fH100fH-20-40-20dB/十倍频程f0.1fH0°fH10fH100fH-45°-90°这种对数频率特性曲线称为波特图2.RC高通网络（1）频率响应表达式：令：则：幅频响应：相频响应：（2）RC高通网络的波特图f0.01fL00.1fLfL10fL-20-40最大误差-3dB斜率为-20dB/十倍频程的直线幅频响应：20dB/十倍频可见：当频率较高时，│AU│≈1，输出与输入电压之间的

3、相位差=0。随着频率的降低，│AU│下降，相位差增大，且输出电压是超前于输入电压的，最大超前90o。其中，fL是一个重要的频率点，称为下限截止频率。f0.01fL00.1fLfL10fL-20-4020dB/十倍频相频响应f0.01fL0°0.1fLfL10fL90°45°二.BJT的混合π型模型混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理模型而建立的。rbb'——基区的体电阻1.BJT的混合π型模型rb‘e——发射结电阻b'是假想的基区内的一个点。Cb‘e——发射结电容rb‘c——集电结电阻Cb‘c——集电结电容——受控电流源

4、，代替了（2）用代替了。因为β本身就与频率有关，而gm与频率无关。2.BJT的混合π等效电路++++Cb'ccb'eC－reg+b'bbb‘e－mub'b'erb'crub'erceube+－uce+icib特点：（1）体现了三极管的电容效应rb’c很大，可以忽略。rce很大，也可以忽略。3、简化的混合π等效电路++++c+ui+－b'eiub'cubeCb'ecerub'－mbgeb‘e+b'br－cCb'eb低频时，忽略电容，混合模型与H参数模型等效所以4.混合π参数的估算由：又因为从手册中查出所以5.BJT的频率参数

5、fβ、fT根据β定义：将c、e短路。++eu+u－bb'bb'eirbe－C+Cb'eb'eb'ccumbb‘eb'gric得：其中：做出β的幅频特性曲线：当β=1时对应的频率fβfβ00-20dB/十倍频程fT当fT>>f时,可得：fT≈β0ffβ——共发射极截止频率fT——特征频率三.阻容耦合共射放大电路的频率响应对于如图所示的共射放大电路，分低、中、高三个频段加以研究。1.中频段所有的电容均可忽略。可用前面讲的h参数等效电路分析中频电压放大倍数：2.低频段在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电容Cb1、Cb2

6、不能忽略。为方便分析，现在只考虑Cb1，将Cb2归入第二级。画出低频等效电路如图所示。可推出低频电压放大倍数：该电路有一个RC高通环节。有下限截止频率：共射放大电路低频段的波特图幅频响应：相频响应：f0.01fL-180°0.1fLfL10fL-90°-135°f0.01fL0.1fLfL10fL20dB/十倍频在高频段，耦合电容Cb1、Cb2可以可视为短路，三极管的极间电容不能忽略。这时要用混合π等效电路，画出高频等效电路如图所示。3.高频段用“密勒定理”将集电结电容单向化。用“密勒定理”将集电结电容单向化：其中：用戴维南

7、定理将C左端的电路进行变换：忽略CN，并将两个电容合并成一个电容:得简化的高频等效电路。其中：可推出高频电压放大倍数：其中：其中：该电路有一个RC低通环节。有上限截止频率：共射放大电路高频段的波特图幅频响应：相频响应：f0.1fH-180°fH10fH100fH-225°-270°f0.1fHfH10fH100fH-20dB/十倍频程4.完整的共射放大电路的频率响应f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍频程-135°-90°20dB/十倍频程（1）通频带：（2）带宽-增益积：│fbw×Aum│BJ

8、T一旦确定，带宽增益积基本为常数5.频率失真——由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同而产生的失真。频率失真动画演示两个频率响应指标：f-180°fHfL-225°-270°ffHfL-20dB/十倍频程-135°-90°20dB/十倍频程本章小结频率响应——两个截止频率下限截止频率fL—