第12讲 放大电路的频率响应ppt课件.ppt

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1、模拟电子技术AnalogElectronicTechnology4.7放大电路的频率响应4.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3单级共射极放大电路的频率响应4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应4.7.5多级放大电路的频率响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。已知：①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；②BJT的低频小信号模型；③共基极电路的频带比较宽；④每一个具体的放大电路都有一个确定的通频带，仅适用于一定的信号频率范

2、围；⑤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。确定电路的带宽，分析影响带宽的因素．引言第二届（1995年）　题目一实用低频功率放大器带宽BW≥（50～10000）Hz第四届（1999年）　A题测量放大器通频带0～10Hz第五届（2001年）D题高效率音频功率放大器3dB通频带为300Hz～3400Hz第六届（2003年）宽带放大器（B题）3dB通频带10kHz～6MHz第八届（2007年）音频信号分析仪输入信号包含的频率成分范围：200Hz～10kHz第九届（2009年）C题--宽带直流放大器3dB通

3、频带为0Hz～5MHz全国电子设计竞赛对放大器带宽要求阻容耦合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抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。下限频率上限频率通常，电路中的每只电容只对频谱的一段影响大，因此在分析放大电路的频率相应时，可将信号频率划分为三个区域：低频区、中频区和高频区。中频区：耦合电容和旁路电容可视为短路，BJT极间电容和电路中的分布电容可视为开路，此时的增益基本上是常数。

4、低频区：考虑耦合电容和旁路电容的影响。高频区：考虑极间电容和分布电容的影响。利用三个频段的等效电路分别求解放大电路的频率响应。4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应（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RC低通电路最大误差-3dB②频率响应曲线描述幅频响应1.RC低通电路的频率响应相频响应RC高通电路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几个结论①②当f=fL时放大倍数幅值约降到0.707倍，相

5、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④频率响应有幅频特性和相频特性两条曲线。高通电路低通电路混合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4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数1.BJT的高频小信号模型①模型的引出混合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

6、信号频率的变化而变。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4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数1.BJT的高频小信号模型①模型的引出②简化模型混合型高频小信号模型1.BJT的高频小信号模型2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价所以又因为从手册中查出所以2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价β0是指低频情况下的电流放大系数，通常器件手册中给出的β就是β0。3.BJT的频率参数由H参数可知即根据混合模型得低频时所以当时，令的幅频响应——共发

7、射极截止频率3.BJT的频率参数的相频响应特征频率——共基极截止频率3.BJT的频率参数f＝(1＋0)f≈f＋fT4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路称为密勒电容目标：断开输入输出之间的连接同理，在c、e之间也可以求得一个等效电容CM2，且4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：简化和变换输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频

8、响应①型高频等效电路目标：简化和变换4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应②高频