《频率响应》PPT课件.ppt

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1、第5章放大器的频率响应频率响应的一般概念一、频率响应的表示法或写为其中电路的放大倍数与频率的函数关系——放大电路的频率响应或频率特性。放大器的放大倍数本身应该用复数来定义，在零初始条件下放大电路的频率响应图示：幅频特性纵轴：dB横轴：对数坐标频率响应的一般概念相频特性中间有一个相当宽的频段是平坦的，且相移为零，即放大倍数不变，称之为中频段。其中高频区中频区低频区3dB频率点（半功率点）3dB频率点（半功率点）二、带宽频率响应的一般概念频率特性的图示法波特图：幅频特性曲线的纵坐标常以分贝为单位，横坐标按频率的对数为刻度，这样表示的幅频特性曲线又叫波特

2、图。奈奎斯特图：把的幅模A和相角画在极坐标上，矢量端点的轨迹就是放大电路在极坐标系统中的频率响应曲线线性系统的分析方法激励与响应传递函数拉普拉斯变换可得：令极点与零点极点与零点是分子多项式等于零的根，叫零点分母多项式等于零即特征方程的根，叫做极点图例一个稳定的线性系统，其极点只能位于极零图的左半平面，而且极点只能是负实数或实部为负的共轭复数。将系统传输函数的极点（用×表示）和零点（用○表示）表示在复平面s上，就是该系统的极零图叫做标尺因子或者：一个可以实现的稳定的有源线性系统，分母多项式的系数恒为正实数，其极点必为负实数或者实部为负数的共扼复数单时

3、间常数RC电路的频率响应一、RC低通电路的频率响应（一阶无零系统）（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数最大误差-3dB②频率响应曲线描述幅频响应0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线单时间常数RC电路的频率响应一、RC低通电路的频率响应相频响应表示输出与输入的相位差高频时，输出滞后输入所以②频率响应曲线描述单时间常数RC电路的频率响应一、RC低通电路的频率响应2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入单时间常数R

4、C电路的频率响应令三级理想的电压放大器用低通电路进行级联20lg(Av)单极放大电路的高频响应一、BJT的高频小信号建模①模型的引出互导ecbb'rb'e---发射结电阻re归算到基极回路的电阻rbb'---基区的体电阻，---集电结电阻--发射结电容---集电结电容混合型高频小信号模型②模型简化单极放大电路的高频响应一、BJT的高频小信号建模①模型的引出又因为所以③模型参数的获得（与H参数的关系）低频时，混合模型与H参数模型等效所以又从手册中查出单极放大电路的高频响应一、BJT的高频小信号建模④的频率响应由H参数可知即根据混合模型得低频时

5、所以当时，单极放大电路的高频响应一、BJT的高频小信号建模——共发射极截止频率的幅频响应令则——特征频率——共基极截止频率单极放大电路的高频响应一、BJT的高频小信号建模④的频率响应-20dB/十倍频程单极放大电路的高频响应密勒定理：证明：2.共射极放大电路的高频响应①型高频等效电路等效电路单极放大电路的高频响应对节点c列KCL得电路简化忽略的分流得称为密勒电容等效后断开了输入输出之间的联系2.共射极放大电路的高频响应①型高频等效电路单极放大电路的高频响应电路简化最后2.共射极放大电路的高频响应①型高频等效电路单极放大电

6、路的高频响应②高频响应由电路得电压增益频响又其中低频增益上限频率2.共射极放大电路的高频响应①型高频等效电路单极放大电路的高频响应③增益-带宽积BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数#如何提高带宽？2.共射极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应例题解：模型参数为例：设共射放大电路在室温下运行，其参数为：试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为3.共基极放大电路的高频响应①高频等效电路单极放大电路的高频响应（b）高频小信号等效电路②高频响应列e点的KCL而所以电流增益为其中电压增益为其中特征频率忽略3.共基极放大电路的

7、高频响应单极放大电路的高频响应③几个上限频率的比较的上限频率特征频率共基极上限频率共发射极上限频率共基极电路频带最宽，无密勒电容3.共基极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应单极放大电路的高频响应4.共集极放大电路的频率响应共集放大器的上限频率很高，没有密勒倍增效应，主要是共集电路是理想的电压跟随器。单极放大电路的低频响应1.低频等效电路低频等效电路2.低频响应中频增益当则下限频率取决于即单极放大电路的低频响应当多极放大电路的频率响应1.多级放大电路的增益•前级的开路电压是下级的信号源电压•前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗•下级的输入阻抗是前

8、级的负载2.多级放大电路的频率响应•多级放大电路的通频带比它的任何一级都窄（以两级为例）则单级的上下限频率处的增益为当两级