放大电路-通频带

1、信号频率对放大倍数的影响。信号频率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电容、由于放大电路中耦合电容、旁路电容、PN结结电容的存在，使放大倍数为频率的函数。结结电容的存在，使放大倍数为频率的函数。 在使用一个放大电路时应了解其信号频率在使用一个放大电路时应了解其信号频率的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号的适用范围，在设计放大电路时，应满足信号频率的范围要求。频率的范围要求。 +-oURC+-iURCjUUAiou 11。时；时；当当。时；时；当当滞后滞后0 0 oioio UfUUfUU一、一、频率响应的基本概念频率响应的基本概念1、低通电路、低通电路HHj1121ffARCf

2、u 则则令令 )arctan()(11H2HffffAu fHffL时放大倍数约为时放大倍数约为1下限截止频率下限截止频率f0.01fL00.1fL fL10fL-20-40）（dB|lg20UA20dB/十倍频十倍频f0.01fL00.1fL fL10fL9045 十十倍倍频频/45 LLj1jffffAu 一一阶阶高高通通滤滤波波器器： 90ff20lg20lgffL1L1 AjA则则：令令： 例：已知放大电路例：已知放大电路)10fj1)(10fj1)(10fj1(10A324 画出渐进波特图。画出渐进波特图。0 Af- - 90 - - 180 - - 270 10210A /dBf2

3、040600 0801031041-20- -20dB/10倍频倍频- -20dB/10倍频倍频- -40dB/10倍频倍频- -60dB/10倍频倍频三、三极管的高频特性及其频率特性参数三、三极管的高频特性及其频率特性参数1 1、三极管的低频微变等效电路、三极管的低频微变等效电路rb erbb bce0ibb ib基区体电基区体电阻阻(手册）手册）发射结发射结电阻电阻低频电流放低频电流放大系数大系数EQT0U)1(Ireb bbebberrr rb erbb bcegmub eb ibTEQ0UI ebmrg 不随不随f变化变化bcii f的函数的函数rbb rb eCb eCb cgmub

4、 eb cbee2 2、三极管的高频微变等效电路、三极管的高频微变等效电路集电结电容集电结电容发射结发射结电容电容手手册册查查得得由由fT计计算得到算得到rbb rb eCb eCb cgmub eb cbeeicib3 3、三极管的电流放大倍数的频率响应、三极管的电流放大倍数的频率响应常数常数 CEbc Uii 短路短路)( 21j1 )( j1)( j1- cbebeb0cbebebebebmcbebebebcbebmCCrfffCCruugCCruCjug 71. 5dB32lg20注意折线化曲线的误差注意折线化曲线的误差折线化近似画法折线化近似画法：特征频率：特征频率：共基截止频率：共

5、基截止频率：共射截止频率：共射截止频率Tfff 4 4、晶体管的频率参数晶体管的频率参数)( 21j1 cbebeb0CCrfff 0.1ff10 f-20dB/10倍频程倍频程)dB( 20lgf020lg fffffffTT )1(00TmfgC 2eb VCCRCRBus+ - -RL+ - - uorS+ + C1C2三、放大电路的频率特性三、放大电路的频率特性C1、C2高通电路高通电路低通低通电路电路在高频段，随着信号频率逐在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信电容的容抗减小，使

6、动态信号损失，放大能力下降。号损失，放大能力下降。在低频段，随着信号频率在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力动态信号损失，放大能力下降。下降。LHbwfff 下限下限频率频率上限上限频率频率VCCRCRBus+ - -RL+ - -uorS+ + C1C2三、共发放大电路的频率响应三、共发放大电路的频率响应LHbwfff 下限下限频率频率上限上限频率频率 线性失真线性失真(频率失真）频率失真）基波二次谐波tOuituoO(a) 相频失真tOui基波uoOt基波二次谐波(b) 幅频失真基波二次谐波二次

7、谐波rbb rb eRBCb eCb cgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecbC1C2适用于信号频适用于信号频率从率从0的微的微变等效电路变等效电路开路开路、短路，短路，、中频段：中频段：cbeb21CCCC影响影响、短路，考虑短路，考虑、高频段：高频段：开路开路、影响，影响，、低频段：考虑低频段：考虑cbeb21cbeb21CCCCCCCCrbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecb中频等效电路中频等效电路）ebbbBi(Rrr/R 1 1、中频段、中频段)( LCmebbbebisismRRgrrrRrRAu ui+ - -2

8、2、高频段、高频段rbb rb eRBCb eCb cgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usebicb crbb rb eCb eb uoR L+ - -CM1CM2密勒等效电路密勒等效电路rS+ - -usbRBgmub e等效变换后电流不变等效变换后电流不变Cbc连接了输连接了输入回路和输出入回路和输出回路，使电路回路，使电路的分析复杂化。的分析复杂化。 cbmM1)/(1CRRgCLC cb2CCM 不考虑不考虑rbb rb eb uoR L+ - -CMrS+ - -usbRBgmub e简化的高频等效电路简化的高频等效电路M1CCCebM 。时；时；当当。时；时；当

9、当定性分析：定性分析：0 A 0 oiusmo UfUUf输入回路是输入回路是低通电路低通电路rbb rb eb uoR L+ - -CMrS+ - -usbRBgmub e)/()/(ebbbBisebbbebisissBbbebsrrRRurrrRrRurRrrr 戴维南等效：戴维南等效：eR L+ - -CMrS+ - -usgmub eb uoeMsHHsebCrffjfuu2111 高频电压增益高频电压增益:HusmushffjAA 11-180-225-270 0.1fHfH10fH-20dB/10倍频程倍频程)dB(A20lgfusm20lgAf0.1fHfH10fH )( 21

10、sBbbebHMCrRrrf )/(R-grACme bbbe bisiusmLRrrrRR cbmebM)/(1CRRgCCLC musLmHMLmARgfCRg矛矛盾盾当提高增益时，当提高增益时，带宽将变窄；反带宽将变窄；反之，增益降低，之，增益降低，带宽将变宽。带宽将变宽。Hm GWBfAus：带带宽宽增增益益积积VCCRCRBus+ - -RL+ - -uorS+ + C1C2cbsbbHm)(21CrrfAus 说明决定于说明决定于管子参数管子参数约为常量约为常量对于大多数放大电路，增益提高，带宽都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将变窄。要想制

11、作宽频带放大电路需用高频管，必要时需采用共基电路频管，必要时需采用共基电路例：设共射放大电路在室温下运行，其参数为：例：设共射放大电路在室温下运行，其参数为： 470kk5pF5 . 000MHz41001mA1001krBCcbT0CQbbsRRCfIr， 试计算它的低频电压源增益和上限频率。试计算它的低频电压源增益和上限频率。 ebr mgTEQUImV26mA1 S 038. 0 m0g S 038. 0001 k 6 . 2 ebCcbTm2 Cfg pF 8 .14 M1CcbCm)1( CRgpF 7 .96 MCeb CM1C pF 5 .111 usmAcmRg ebbbseb

12、r rrr51.133 R)/Rr (bbBs reb/ r k 77. 0 Hf又因为又因为M21RC MHz 85. 1 usmAlg2051.133lg20 dB 5 .42 rbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ - -usecbC23 3、低频段、低频段uoRo+ - -RL+ - -uotC2CoRR )rr/(RR),Rg(rrrRrRuue bbbBiCme bbbe bisisot 输出回路是输出回路是高通电路高通电路2LCLLLCLLotoC)RR(21ffjf1fjfRRRuu rbb rb eRBgmub eb uorS+ - -RCRL+ -

13、 -usecbC22LCLLLusmuslC)RR(21ffjf1fjfAA f0.01fL-1800.1fL fL10fL-90-135 十十倍倍频频/45 f0.01fL0.1fL fL10fL）（dB|lg20UA20dB/十倍频十倍频|lg20usmA全频段放大倍数表达式：全频段放大倍数表达式：)j1(1)j1(jHLLusmusffffffAA f-180fHfL-225-270 ffHfL）（dB20U|A|lg-20dB/十倍频程十倍频程|lg20usmA-135-90十十倍倍频频/45 20dB/十倍频程十倍频程十十倍倍频频/45 4 4、电压放大倍数的波特图、电压放大倍数的波

14、特图四、三种放大电路的频率响应的比较四、三种放大电路的频率响应的比较 )g(1)C( 21mebsBbbebHcbLCRrRrrf 共共发发：cbLCH2ebH1/RR212 CfCgfm）（共基：共基： ebcbeb)(21 rCCf Tf 共发电路有密勒效共发电路有密勒效应，频率上限低应，频率上限低共集电路和共基电共集电路和共基电路，频率上限远比路，频率上限远比共发电路高共发电路高例：例： 1. 信号频率为信号频率为0时电压时电压放大倍数的表达式？放大倍数的表达式？ 2. 若所有的电容容量都相若所有的电容容量都相同，则下限频率等于多少？同，则下限频率等于多少？时间常数时间常数分析分析所确定的截止频率。、分别考虑e21CCCC1beb2b