第5章放大器的频率响应ppt课件.ppt

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1、第5章放大器的频率响应5.1频率响应概述5.2单级共射放大器的频率响应主要内容：5.1概述放大器输入信号频率范围：音频——话音：300-3400Hz——音乐：20-15KHz视频——图象：0-6MHz5.1.1研究频率响应的必要性：原因1：实测表明Au是f的函数，对不同频率信号的放大程度不同。1.产生频率响应的原因观察一组实验(阻容耦合共基放大电路)实验条件：输入信号Ui=Uimsint，Uim不变，改变低频Au减小中频Au较大高频Au减小（1）频率响应频率响应与通频带幅频特性相频特性表示电压放大倍数的模与频率的关系，称为幅

2、频特性表示放大器输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系，称为相频特性AU随f变化的原因之一①放大电路中有电容、电感等电抗元件，其阻抗随f变化而变化RbviRcRL固定偏置共射极放大电路C1前面的分析中，隔直电容处理为：直流开路；交流短路计算电容的电抗：（C1=20F）fXc11Hz796210Hz796.2100Hz79.621kHz7.96210kHz0.796100kHz0.081MHz0.008f<100HzXc1与rbe=863不能短路f100HzXc1<

3、AURbviRcRL固定偏流共射极放大电路C1AU随f变化的原因之二②三极管、场效应管具有极间电容效应，其阻抗随f变化而变化前面的分析中，极间电容处理均为开路在频率响应分析中，采用晶体管的高频等效模型——从晶体管的物理结构出发，考虑发射结和集电结电容的影响，就可以得到在高频信号作用下的物理模型，称为混合π型模型通频带带宽BW、上限频率fH、下限频率fL高频区中频区低频区（2）通频带典型放大电路频率响应原因2：信号有多个频率成分，若放大程度不同，会产生频率失真。频率失真（线性失真）幅度失真相位失真频率响应表达式:5.1.1研究频率响

4、应的必要性：幅度失真相位失真线性失真频率响应的表示—波特图工程上采用渐近直线来近似。波特图是指绘制在两张半对数坐标纸上的幅频特性和相频特性曲线图。幅频特性横坐标是频率f，采用对数分度；纵坐标是，单位分贝dB，采用线性分度。相频特性横坐标是频率f，采用对数分度；纵坐标是，单位度(。)，采用线性分度。对数幅频特性：0f低通电路的波特图对数相频特性：fH10fH-45º5.71º5.71º-45º/十倍频-90º0.1fH0.1fHfH10fHf0-20-403dB-20dB/十倍频RC低通电路+_+_CR一阶低通电路幅频特性：相频特性

5、：对数幅频特性：3dBf10fL0.1fLfL0-20-4020dB/十倍频45º90º5.71º-45º/十倍频fL0.1fL10fL0f5.71º对数相频特性：+_+_CRRC高通电路幅频特性：相频特性：一阶高通电路预备知识：晶体管的高频等效模型——混合π型等效电路混合π型高频小信号模型混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理模型而建立的，三极管的物理结构如图所示。rb'e---re归算到基极回路的电阻---发射结电容，也用符号C表示---集电结电阻---集电结电容，也用符号C表示rbb'---基区的体电阻，b'是假想的基

6、区内的一个点。双极型三极管物理模型（1）物理模型---发射结电阻re(1)混合π型等效电路的导出发射结等效电阻（折算到基极）集电结等效电阻集电极输出电阻发射结电容集电结电容混合π型高频小信号模型(2)gm的确定由于考虑了结电容的影响，和已不再保持正比关系，所以用电流源gm·来表示基极回路对集电极回路的控制作用。gm称为跨导，定义为：(2)gm的确定考虑到α≈1，在T＝300K时：(3)H参数与混合π型参数之间的转换(2)、简化的混合模型通常情况下，rce远大于c--e间所接的负载电阻，而rb’c也远大于Cμ的容抗，因而可认为rce和

7、rb’c开路。(b)混合模型混合模型的简化(a)简化的混合模型Cμ跨接在输入与输出回路之间，电路分析变得相当复杂。常将Cμ等效在输入回路和输出回路。简化混合模型的简化(b)Cμ等效变换后的混合模型简化混合模型的简化(C)忽略C''μ的混合模型因为Cπ＞＞，且一般情况下。的容抗远大于集电极总负载电阻R'Ｌ，中的电流可忽略不计，得简化模型图（C）。Cu将输入回路和输出回路联结起来，为便于分析，可据密勒定理，将Cu分别折合到输入回路和输出回路中。密勒定理简介跨接导纳Y(s)可用并接在输入和输出端的两个等效导纳Y1(s)和Y2(

8、s)来等效。用两个电容来等效Cμ。分别接在b、e和c、e两端。其中：电容值分别为：混合模型的简化因为C'π﹥﹥，且一般情况下的容抗远大于集电极总负载电阻R'Ｌ，中的电流可忽略不计，得简化模型图。1、中频时，耦合电容C