5.2晶体管放大电路的频率响应

5 2晶体管放大电路的频率响应 5 2 3多级放大电路的频率响应 5 2 2单管共发射极放大电路的频率响应 5 2 1晶体管的高频特性 5 2 1晶体管的高频特性 一 晶体管混合 型高频等效电路 为基区体电阻 约几十欧 为低频共发射极电流放大系数 得 晶体管低频小信号等效电路的另一种表示方法 0 一 晶体管混合 型高频等效电路 5 2 1晶体管的高频特性 发射结结电容 fT为晶体管的特征频率 查手册 考虑结电容 即可由低频等效电路得到高频等效电路 二 晶体管的频率参数 三 场效应管的高频小信号等效电路 很小 通常可略 5 2 2单管共发射极放大电路的频率响应 2 求中频段源电压增益 例图 1 画放大电路的全频段小信号等效电路 中频段小信号等效电路 RB阻值很大 其作用可忽略 单管共发射极放大电路的频响分析方法 3 求高频段源电压增益 单管共发射极放大电路的频响分析步骤续 由密勒定理得高频段简化等效电路 3 求高频段源电压增益 单管共发射极放大电路的频响分析步骤续 CM 1 gmRC Cb c R S RS rbb rb e Ci Cb e CM Cb e 1 gmRC Cb c 输入回路低通等效电路时间常数为 CiR S 4 求低频段源电压增益 单管共发射极放大电路的频响分析步骤续 低频段小信号等效电路 4 求低频段源电压增益 单管共发射极放大电路的频响分析步骤续 低频段小信号等效电路 5 求全频段源电压增益 单管共发射极放大电路的频响分析步骤续 6 画渐近波特图 解 例5 2 1 图示放大电路中 已知UBEQ 0 7V 0 65 rbb 100 Cb c 5pF fT 100MHz 试估算该电路的中频源电压增益 上限频率 下限频率和通频带 并画出渐近波特图 求晶体管混合 型等效电路参数 图示放大电路中 已知UBEQ 0 7V 0 65 rbb 100 Cb c 5pF fT 100MHz 试估算该电路的中频源电压增益 上限频率 下限频率和通频带 并画出渐近波特图 解 求晶体管混合 型等效电路参数 可见放大电路工作点合适 故可求得 例5 2 1 例5 2 1解续 2 求中频源电压增益 中频段小信号等效电路 例5 2 1解续 3 求上限 下限频率及通频带 R S RS rbb rb e 223 Ci Cb e CM Cb e 1 gmRC Cb c 494pF 例5 2 1解续 3 求上限 下限频率及通频带 R S RS rbb rb e 223 Ci Cb e CM Cb e 1 gmRC Cb c 494pF 例5 2 1解续 4 作放大电路的渐近波特图 幅频特性 lgfL lg41 1 61lgfH lg1 45 106 6 16 35dB 例5 2 1解续 4 作放大电路的渐近波特图 幅频特性 20dB 十倍频 20dB 十倍频 例5 2 1解续 4 作放大电路的渐近波特图 幅频特性 20dB 十倍频 20dB 十倍频 相频特性 45 十倍频 45 十倍频 解 补例 已知某放大器的幅频特性如图所示 试求该放大器的中频增益 fH fL及通频带BW 若输入信号ui 5sin 2 107t 10sin 2 105t 20sin 2 103t mV 说明输出有无频率失真 由图可得中频增益为60dB 即1000倍 fH 106Hz fL 100Hz BW fH fL 106 102 Hz 106Hz 由于输入信号由频率为107Hz 105Hz 103Hz的正弦波叠加而成 其中频率107Hz已在通频带以外 所以输出信号会产生频率失真 作业 P2245 35 8 5 2 3多级放大电路的频率响应 多个耦合电容和旁路电容 故含有多个高通电路 多个低频转折点频率 多个晶体管结电容 故含有多个低通电路 多个高频转折点频率 转折点频率值由相应电容所在回路的时间常数决定 多级放大电路截止频率的计算 若某级下限频率远高于其它各级下限频率 工程上大于5倍即可 则该下限频率为主极点频率 电路下限频率近似等于该主极点频率 若某级的上限频率远低于其它各级上限频率 低于5倍即可 则该上限频率为主极点频率 电路上限频率近似等于该主极点频率 解 补例 画出函数的幅频特性渐近波特图 并求上限频率 下限频率 通频带 20dB 十倍频 20 20dB 十倍频 20dB 十倍频 40dB 十倍频 20dB 十倍频 40dB 十倍频 解 画出函数的幅频特性渐近波特图 并求上限频率 下限频率 通频带 fL 100Hz BW fH 105Hz 20 补例 讨论 为什么多级放大电路的通频带不会大于构成它的任一单级电路的频带 答 由于多级放大电路总的对数增益等于各级电路对数增益的代数和 而各单级电路在其上 下限频率处对数增益均下降了3dB 因此在各单级上 下限频率处 多级放大电路总对数增益的下降不可能小于3dB 即总对数增益下降3dB所对应的fL将上移 fH将下移 所以多级放大电路的频带宽度不会大于构成它的任一单级电路的频带 5 2复习要点 1 了解晶体管的混合 型高频等效电路及频率参数 2 理解单管共发射极放大电路频率响应的分