4.7频率特性(1).doc

4.7放大器的频率特性（频率响应）(P151、P212)什么是放大器的频率特性：放大器的增益与频率之间的关系。-分：幅频特性-增益的大小与与频率之间的关系或相频特性-增益的相位与与频率之间的关系或增益的相位：输出信号与输入信号的相位差。如增益用复数表示一般放大器的幅频特性曲线如右图。从图上可以看出，当信号频率为中频时放大器的增益最大为,而且与频率无关，当频率很小或很大时增益变小。当或时，放大器的增益 ,则和分别称作放大器的下限频率和上限频率（如是角频率则为和）。称作放大器的带宽或通频带。幅频特性低频区的增益会变小主要是由于耦合电容和射极旁路电容的容抗不为零引起的；高频区增益会变小则是由三极管的极间分布电容引起的。 上述幅频特性称作带通形的。如是下图的左中右则分别称作低通形、高通形和带阻形的。 4-7-1复频域分析方法一、复频域分析的基本概念当电路中含有电抗元件时电路的各种性质与频率有关。如右图，与的关系一定和频率有关。在时域（自变量是时间t）中，要由求，则必须列下列方程要由求必须求解上述微分方程。但如对时域中的微分方程进行拉氏变换（零初始条件）： ， ， 这里表示拉氏变换 ，称为复频率。则在复频域（自变量是复频率s） ，就变换为代数方程。求解代数方程就可得 , 对进行反拉氏变换就可得： 。是反拉氏变换的意思。实际上如果用运算阻抗的概念，则可以直接列出与的关系式。在运算阻抗中例 (类似直流电路)二、传递函数和极零点1、传递函数设系统的输入激励信号为，拉氏变换后为，如上面、； 系统的输出响应信号为，拉氏变换后为，如上面、。定义：零初始条件下 为系统的传递函数，如上面。一般， ，如上面式中为常数，而且分子、分母分别进行因式分解，其中为分子多项式的根，称为零点，称为零点因子；为分母多项式的根，称为极点，称为极点因子。为标尺因子。当、都为负实数时，、，其中和分别为零点角频率和极点角频率。则： （系统传递函数的低通形式）其中： 为低通系统的中频（或低频）增益2、利用传递函数分析频率特性 实际上利用传递函数既可以进行瞬态分析（输入单位阶跃电压），也可以进行稳态分析（输入正弦信号）。显然进行稳态分析就是求频率特性，这时 ， 其中幅频特性： 相频特性： 讨论（1） 如果知道系统的传递函数，则利用上面的幅频特性和相频特性表达式，让取不同的值，可以算出相应的和，也就是可以画出和曲线。（2）零点因子使，；而极点因子使，。（3）总的与各零点因子的幅值和各极点因子的幅值成乘除的关系，不能用叠加法。但如取值（实质是取对数），则乘除运算变为加减运算，就可以用叠加法。三、波特图（P151）1、什么是波特图：画在半对数坐标系中的幅频特性曲线和相频特性曲线。 半对数坐标系： 横轴：用对数分度表示频率，目的是可以分析大频率范围的频率特性 线性分度 对数分度 纵轴：用线性分度表示增益的或相角的度数。 每个极零点因子的幅值和相角与频率之间的关系还是曲线。2、渐近波特图（简称波特图）用折线来近似描绘波特图中的特性曲线。3、一阶极点因子