模拟电子技术37 放大电路的频率响应--★【汉魅huntmin.ppt

3 7 1单时间常数RC电路的频率响应 3 7 2单级放大电路的高频响应 RC低通电路的频率响应 RC高通电路的频率响应 3 7 3单级放大电路的低频响应 3 7 4多级放大电路的频率响应 多级放大电路的增益 多级放大电路的频率响应 低频等效电路 低频响应 3 7 0放大电路的频率性能指标描述 3 7放大电路的频率响应 1 频率响应 用电压增益来表示 在输入正弦信号情况下 放大电路输出随输入信号频率连续变化的稳态响应 称为该电路的频率响应 其中 3 7 0放大电路的频率性能指标描述 幅频响应 相频响应 20lg AV dB 用分贝表示 3 频率失真 幅度失真 幅频特性破坏了输入信号各分量间的相对幅度关系相位失真 相频特性破坏了输入信号各分量间的相对相位关系 基波 二次谐波 输入信号 输出信号 基波 二次谐波 3 7 0放大电路的频率性能指标 2 频率响应的物理意义 幅频响应 对不同频率信号的增益 相频响应 对不同频率信号的移相 其中 高频区 中频区 低频区 3 7 0放大电路的频率性能指标 4 频域指标描述 放大器带宽 5 频率指标表示 波特图 3 7 0放大电路的频率性能指标 频率响应是线性电路的特性放大器的频率响应表示放大器对不同频率信号的传输特性通常用幅度 增益 频率特性和相位 频率特性描述频率响应 其图示称为波特图当输入信号含有多个频率分量时 非理想的频率响应会产生输出信号的线性失真线性失真 幅度失真和相位失真非线性失真和线性失真都会导致输出信号波形失真线性失真不产生输入信号中没有的频率分量非线性失真必然产生新的频率分量 频率响应的主要描述小结 1 RC低通电路 则传递函数 且令 这里 传递函数的幅值 模 幅频响应 传递函数的相角 相频响应 增益频率函数 传递函数 3 7 1单时间常数RC电路的频率响应 最大误差 3dB 幅频响应 0分贝水平线 斜率为 20dB 十倍频程的直线 注意相频响应的意义 表示输出与输入的相位差 高频时 输出滞后输入 因为 所以 3 7 1单时间常数RC电路的频率响应 频率响应曲线 传递函数 幅频响应 相频响应 输出超前输入 2 RC高通电路 1 BJT的高频小信号建模 模型的引出 模型简化 模型参数的获得 的频率响应 2 共射极放大电路的高频响应 型高频等效电路 高频响应 3 共基极放大电路的高频响应 增益 带宽积 高频等效电路 高频响应 几个上限频率的比较 3 7 2单级放大电路的高频响应 3 7 2单级放大电路的高频响应 模型的物理机理 发射结电容 集电结电阻 集电结电容 rbb 基区的体电阻 b 是假想的基区内的一个点 互导 1 BJT的高频小信号建模 3 7 2单级放大电路的高频响应 混合 型高频小信号模型 模型简化 又因为 所以 与频率无关的参数可在低频获得 而低频时 混合 模型与H参数模型等效 所以 3 7 2单级放大电路的高频响应 模型参数的获得 与H参数的关系 由H参数可知 即 据此作混合 等效电路模型 低频时 所以 3 7 2单级放大电路的高频响应 的频率特性分析 共发射极截止频率 的幅频响应 波特图 令 则 特征频率 共基极截止频率 的波特图 3 7 2单级放大电路的高频响应 型高频等效电路 2 共射极放大电路的高频响应 3 7 2单级放大电路的高频响应 对节点c列KCL得 忽略的分流得 即为密勒电容 型高频等效电路密勒电容分析 3 7 2单级放大电路的高频响应 3 7 2单级放大电路的高频响应 电路简化 利用密勒电容等效后就断开了输入输出之间的联系 得以简化分析 简化电路是一个RC低通 有 电压增益频响公式 又 式中 为低频增益 是上限频率 3 7 2单级放大电路的高频响应 高频响应 解 模型参数为 低频电压增益为 又因为 所以上限频率为 例题 注意 增益乘带宽不是频率的函数 如何提高带宽 3 7 2单级放大电路的高频响应 增益 带宽积 BJT和外电路参数一旦确定 带宽增益积基本为一个常数 重要概念 放大器增益带宽积不变 低频增益与带宽存在矛盾 高频等效电路 3 共基极放大电路的高频响应 3 7 2单级放大电路的高频响应 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 7 2单级放大电路的高频响应 高频响应 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 7 2单级放大电路的高频响应 几个上限频率的比较 end 1 低频等效电路 3 7 3单级放大电路的低频响应 3 7 3单级放大电路的低频响应 2 低频等效电路化简 3 7 3单级放大电路的低频响应 按图3 7 13参数可算出 中频增益 令式中 则 3 低频响应 输入回路转折频率 输出回路转折频率 3 7 3单极放大电路的低频响应 幅频响应波特图 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级的负载 3 7 4多级放大电路的频率响应 3 7 4多级放大电路的频率响应 以两级为例 当两级增益和频带均相同时 则单级的上下限频率处的增益为 两级的增益为 即两级的带