2放大电路基本分析及仿真方法---频率特性(精)

1、2.1放大的概念与放大电路的性能指标2.2基本共射放大电路的工作原理2.3放大电路的分析方法2.4静态工作点的稳定2.5晶体管放大电路的三种接法2.6场效应管基本放大电路2.7 放大电路的频率响应特性囲sen27教女电跆的频埠喰鬼 2.7.1频率响应的有关概念 2.7.2晶体管的高频等效电路 2.7.3放大电路的频率响应27频阜榆走的韦果概念一、 本章要研究的问题二、 高通电路和低通电路三、 放大电路中的频率参数VCC1Z0VRb127kOT 卜10pFRe1 g| Rb2400C ?5.1kQ100C310kSOMn IME UWV52 今CO4T2TIacoocIMAv 血&陽”

2、oMem-匡云工厲盘 i亦I 正黑 ell 无c.oot $. XQlOCrwvpv1WSb t 丹 F：厂 一 V |MWBVOSh 0 riBCMih 0【丈空;I o 远$丘斤用由无 I 巫卡炉 tq 2 Qutl d fl频率无关。实际放大器的A、是频率的函数：= = A(ja)A(ja)二、濒丈器的頻阜喰走频率响应是放大器的重要性能指标，它反映了放大器对不同 频率信号的放大能力。Av= = A A (j(j co)co) = = A A (jco(jco)Z0( (/Q)其中：A(jco)称为放大器的幅频响应，表示放大器的电压增益的 模与信号频率的函数关系；处CD) )称为放大器的相

3、频响应，表示放大器的输出信号与输 入信号的相位差与频率的关系。相频响应与幅频响应统称为放大器的频率响应。放大器放 大输入信号时，为了不产生失真，必须对所有输入信号的每 一个频率分量作同等增益和同等相移的放大。理想放大器要求对不同的 频率输入信号具有相同的放 大作用。titii i=a0u uo o=A=Av vUiUi , ,13都得到相放大器对输入信号不同频率分量的增益不同，输出波形就会畸变，这种输出失真叫幅频失真。放大器对输入信号不同频率分量的相移不同，输出波形就会畸变，这种输出失真叫相频失真。频率失真特点：输出信号中没有产生新的频率分量。注意区别：频率失真与非线性失真在CE电路中耦合电容

4、C2. C3般取值为几十pF。频率较高时容抗Xc很小，交流通路中电容可视为頻阜失夷（鞭W失克丿【、 符短路。A_如_但当频率较低时Xc增大，对 电路的频率响应造成影响。VCVCCR.S5.27kQC1T 卜10pFXFG1Rd Rb2 100Q6.lkQRe1kQ1影响放j4 _ T | T U；4UoJrAyJrGJC当/=10kHz时： 忑=屯加2如果/ =100Hz= 15811电路工作频率较低时，交流通 路中的耦合电容及旁路电容不 能视为短路。由于BJT存在PN结电容Cj,其容量（几十pf）很小。频 率低时不起作用。但当频率很高时：会造成放大器输vccycr1拾千衍略12.0V卜（/）

5、| ；vcc；Rb15.1kQC2A0.707A入端一 -z V II的幅度不率的降低，会造成“O=路的放大倍数减小。2.影响放6Jw0当：/TTC1T 卜10MFXFG1Rb2 SrtiQ5.1kQRc1kQ综上所述：（1）放大电路中的大容量电容（耦合电容与旁路电容）是引起低频段频响的主要因素。如图电路中的C、c2 c3（2）晶体管的PN结电容和分 布电容是引起放大电路高频段 频响的主要原因。应丰PN结电容：L一发射结PN结电容一Cb，e（G）集电结PN结电容一Cb，c （Cy）。九称为放大器的低端转折频率，几称为放大器的高端 转折频率。BW（ =f fn n几）称为放大器的通频带，又称为放

6、大器的3分贝带宽。ClHl-10|JFxrciRbl27kflRb2 100Q5.1kQReIkQ12.0Vvcc5.1 kQC3 10pF3典型阻容耦合放大器的全频率幅频特性曲线三、RC低通电路a6RC低通电路如图所示，其电 压放大倍数为：7二M二1厲一尺+1一1+问cj( (DC电压比的幅频 特性、相频特 性分别为1卜)(p(p= -arctg(%丿o V0-45/El!RC高通电路zee高通电路如图所示，其电 压放大倍数为：A一匕冬_11 1+ + jcoRCjcoRC-90RCRC)(P90。45。0RC高通电路的波特图为了在同一个坐标系下对比大范围变化的放大倍数和很 宽的频率响应范围

7、，将前频率响应改用对数坐标一即所谓 的“波特图”，它也包含幅频特性和相频特性两个部分。幅频特性改用波特图后将级联放大器增益的“乘/除”运算变为了 “加/减”运算!20IAtt| = 201g结论:（1）电路的截止频率取决于电容所在回路的时间常数。（2）当信号频率等于下限频率或上限频率时，放 大电路的增益下降3dB,且产生+45。或45。相移。（3）在近似分析中，可用折线化的近似波特图描述放 大电路的频率特性。RC低通电路的波特图一2。帥+（%）227.2晶悴管的名频劣致电一考恵转电客的傷喰一、混合皿漠型二、电流放大倍数的频率响应三、晶体管的频率参数M 晶悴管简化的名頻著啟电皓brbbr厶-b#

8、心、q可从手册查得 仏=（l + 0o）M br27 3教女电轄的頻準喷走一、 单管共射放大电路的频率响应二、 多级放大电路的频率响应卑管易射敎丈电略的頻阜啊糸将输入信号分为三个频 段：中频段、低频段和高频 段。来进行分析。在中频段，PN结电容视 为开路，耦合电容（或旁路 电容）视为短路。在低频段，主要考虑耦 合电容及旁路电容的影响，PN结电容视为开路。在高频段， 主要考虑PN结电容的影响，耦合电容 （或旁路电容）视为短路。适用于信号频率从（）oo的交流等效电路全频段放大倍数表达式:i.屮頻电压敎玄信撤b带负载时:Rs+仏bg+ Ausm力S S _u_ut tt/b.eu uo or/sni

9、A=万昱百弘gm火他）R、-凤（& 检）尺+尺rbe空载时:Ar/smo尺叭7?s+&rbe2.為頻电乐敘丈偌就几=2;rRCRC1-2兀rb.c/ (rljb. +RR、/ = /H时，20lg|AM|下降3dB, cp=22于,201g如下降20dB：R=uR=ug+Rg+R、R)R)2為頻R,氏d)bshbsm7几2兀仏（心+心尺）G201护汹| =201g|几时，/每增大10倍/-时，心b 2 br 0, (p -270 o若电容值均相等，则Tc TjT24 i 0时,冈0，0-90。“sm4 电爲粒丈信就的波特谢全频段放大倍数表达式:d 电巫敎女信毅的波特因坂率响应波

10、形21( (130如 H/)g占讷线J：学051自輙湘跚AW= /HA = 21.46MHz 723.6 21.46MHzS!(agSg36 带寛幡JL筋：定性分析Am =八7险-gm（& 心） 尺+尺幺AW=/Hflfuflfuf fH H= =-! !- -2兀九（心.+忌尺）iq6 帝寛懵蠱软：定量分析根据A柿=万鶴险一弘火他） 尺+尺鸟fU= - 5- L2兀冶 （心+ &, 尺）GVy+d+gnXjq若仏V/；b、他b、g“Rl、g価同羽证瞬示电路的约为常量 | 一AE/H 271（7/对于大多数放大电路，增益提高，带宽都将变窄。要想制作宽频带放大电路需用高频管，必要

11、时需釆用共基电路。说明决定于管子参数Vaq+Q +gnXjqA衬爸：一个两级放大电路每一级（已考虑了它们的相互 影响）的幅频特性均如图所示。20 lg4,= 201g+ 201g2fifif fH HfmwA-由于201g|A=f 201g|兀九订朮V*=i求解使增益下降3dB的频率，经修正，可得2H*1 1为修正系数已知某放大电路的幅频 特性如图所示，讨论下列问 题：1.该放大电路为几级放大电路2.耦合方式？3在/ =104Hz时，增益下降多少？附加相移卩=?4在/ =105Hz时，附加相移卩空？5画出相频特性曲线；作业 5.15.25.45.105.1320lg|/fJ/dB6 /H=?X

12、FG1vccvcc1O.OVXSCl*5kQ5RbSlOOkQ1e0夕gvJlM-n/JLtxiiuSuLk.LJLfc.l_i_ 7ccoou0.3M c0.7MI0HIHy85C.ooor思*6 化 X0 3O0V4-如kJ X |AlAj ca咖0V岂|l 期. rj.Ti6300VO.)voomv力少 S * ULnt 和 0ljfnFftv ocXsO.CCOVo.wo、T2-TI(FjS|嗨贾：沁 nm 榆：o列 8；网水 6ASV 钱勺莎曲“ MA/VK 、JV0 IRb1yw8kQQI2N39Q41()5k500kn 吓瞬;n-TxIO 130VMJ.UflrrVo/通 4 .