放大电路的动态和频响分析ppt课件.ppt

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1、第三篇模拟电路和系统第一章放大电路的动态和频响分析多级放大电路的性能指标放大电路的理想指标放大倍数足够大（上万）输入电阻足够大输出电阻足够小通频带足够宽一级放大只能取组态中的一种，而不同组态不能同时满足上述条件，故需采用多级串接而成多级放大电路的级间耦合静态时各级应设置合适的静态工作点动态时信号能实现畅通有效的传递。常用耦合方式阻容耦合变压器耦合直接耦合阻容耦合优点是电路简单，在分立元件电路中应用广泛。缺点是不能放大频率较低的信号和直流信号，低频响应较差，且不便于集成化直接耦合优点是低频特性好，可以放大变化缓慢的信号，易于集成化。缺点是各级静态工

2、作点相互影响，分析、设计和调试较困难；并且还存在零点漂移问题。变压器耦合优点是各级静态工作点互不影响，能实现阻抗变换。缺点是频率特性不好，且非常笨重。光电耦合抗干扰能力强，数字电路中应用广泛。多级放大电路的性能指标放大倍数放大倍数计算——级间解耦方法之一（推荐）放大倍数计算——级间解耦方法之二（不推荐）输入电阻输出电阻【例3.1.3】已知β1＝β2＝5０，rbb'=300Ω，求（1）电压放大倍数；（2）输入电阻；（3）在A、B间跨接一个大容量的电容时，放大器输入电阻能显著提高吗？静态分析静态分析动态分析动态分析本题rbe1支路电阻比Rb支路电阻小

3、得多，所以自举电容对整个放大器的输入电阻增加不多。自举电路当A、B间用大电容(称自举电容)跨接后，使A点交流电位与发射极电位相同，从而使A点电位升高，流过Rb支路的电流减小，Rb支路的等效电阻增加。314放大电路的频响分析放大电路的频响指标不同频率正弦信号的稳态响应或增益特性一般放大电路仅考虑中频段信号的响应耦合电容和旁路电容，电容量很大(几十μF)，容抗很小，高频近似交流短路三极管的结电容和极间电容(几十pF)，电容量很小，低频时近似交流开路放大电路频响---分析全频段信号的响应频率失真三极管的高频小信号模型物理模型发射结正偏，结电容由扩散

4、电容决定(达一百皮法左右)；集电结反偏，结电容由势垒电容决定(几个皮法)。忽略物理模型中的rc、re混合π模型才能影响集电极电流的大小。对集电极电流没有贡献；简化的混合π模型进一步忽略rbe、rce密勒定理等效变换后的简化三极管高频小信号模型场效应管的高频小信号模型高频等效模型单向化简化放大电路的分频段频率响应分析法典型共E电路全频段小信号等效电路C通常为10~100μF，Ci通常为10~100pF中频段等效电路与分析C容抗很小，交流短路；Ci容抗很大，交流开路。中频段电路分析所有大电容短路，小电容开路。与常用中频（实为音频）电压放大倍数一致。

5、低频段等效电路与分析C容抗增大，不能忽略；Ci容抗更大，交流开路。低频段电路分析高频段等效电路与分析C容抗更小，交流短路；Ci容抗增大，不能忽略高频段电路分析高频段电路分析共E电路全频段放大倍数表达式中频段，fH>>f>>fL，上式近似为高频段，f>>fL，上式近似为低频段，f<

6、度表示把很宽的频率变化范围压缩在较窄的频率坐标以内增益的乘、除运算变成了坐标的加、减运算。可采用渐近折线代替绘制十分麻烦的频率特性曲线。低频段波特图的绘制频率特性表达式：对数幅频特性表达式：对数相频特性表达式：=90-arctan幅度：最大误差在f＝fL处(误差3dB)。相位：最大误差在f＝0.1fL处(误差+5.71°)f=10fL处(误差为-0.71°)。低频段波特图的绘制高频段波特图的绘制频率特性表达式：对数幅频特性表达式：对数相频特性表达式：=-arctan幅度：最大误差在f＝fH处(误差3dB)。相位：最大误差在f＝0.1fH处

7、(误差+5.71°)f=10fH处(误差为-5.71°)。高频段波特图的绘制BODE图绘制【例3.1.4】已知一放大电路的频率响应为分别写出其对数幅频特性和相频特性的表达式，并画出相应的波特图。对数幅频特性表达式为：对数相频特性表达式为：上限频率下限频率带宽【例3.1.5】已知一多级放大电路的频率响应为试画出它的波特图，并求出它的上限频率fH。上限频率为：fH7.43105Hz上限频率就是放大电路高频段电压放大倍数下降到中频段电压放大倍数的0.707倍（-3dB）对应的频率。7.43105Hz2.6107Hz上限频率为：fH7.431

8、05Hz3.1.5放大电路的计算机辅助分析举例【例3.1.6】多级放大电路如图3.1.36所示，vi为5mV(幅值)的正弦交流电压，设晶