31 第二章第四节：放大电路的频率特性

2.4放大电路的频率特性由于放大电路中存在电抗元件（如管子的极间电容，电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等），使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。耦合电容和旁路电容影响放大器的低频特性；晶体管的结电容和分布电容影响放大器的高频特性。而且它们的容抗随频率变化，故当输入信号幅值固定而信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。幅频特性：电压放大倍数的模|Au|与频率f的关系。相频特性：输出电压相对于输入电压的相位移9与频率f的关系。相频特性图29放大电路的幅频特性和相频特性一.幅频特性：在中频段图30中频段放大电路的微变等效电路由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对中频段信号的容抗很小，可视作短路三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们的等效电容Co与负载并联。由于Co的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。所以，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关而保持定值，输入电压与输出电压反向。（前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电压的相位移均是指中频段的）在低频段：图31低频段放大电路的微变等效电路由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略即不能把它们视为短路，如图31所示。以至实际送到三极管输入端的电压比输入信号要小，故放大倍数降低，即电压放大倍数的模随频率的降低而减小，输出电压与输入电压的相移也发生变化，并使产生越前的相位移（相对于中频段），不再保持180°的关系。所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。当放大倍数降到中频段电压放大倍数的1］万时所对应得频率I为通频带的下限频率。影响通频带下限频率的因素是耦合电容和旁路电容。为了降低通频带下限频率，扩展通频带，耦合电容和旁路电容的容量应当尽量取得大些。在高频段：图32高频段放大电路的微变等效电路由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。此时，电压放大倍数的模逐渐减小，相移也发生变化。当放大倍数降到中频段电压放大倍数的七时所对应得频率今为通频带的上限频率。影响通频带上限频率的因素是极间分布电容和PN结结电容。为了提高通频带上限频率，扩展通频带，极间分布电容和PN结结电容的容量应当尽量小些。Co的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在高频时三极管的电流放大系数P也下降，因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使产生滞后的相位移（相对于中频段）。

所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主要原因是三极管电流放大系数P、极间电容和导线的分布电容的影响。上下截止频率计算方法可以看出一个规律，求某个电容所决定的截止频率，只需求出该电容所在回路的时间常数，然后由下式求出其截止频率即可当电路中有多个电容元件，或电路为多级放大电路时，上、下限频率的计算f-Ilf2+f2+ln1+fhnl'11121"1——牝1.1,—fln1+fhnfi1、fi2……fln为各级放大电路通频带的下限频率。fh1、f22……七为各级放大电路通频带的上限频率。匕为多级放大电路总通频带的下限频率。fh为多级放大电路总通频带的上限频率。通频带的带宽表征了放大电路对不同频率输入信号的响应能力，其值越大，对不同频率输入信号的响应能力就越强。二.相频特性：

杉25??杉70??(a)幅频特?杉25??杉70??(a)幅频特?L?廿有相频特性可知，低频段与中频段相比，会产生0°〜90°超前附加相移；高频段与中频段相比，会产生-90°〜0°滞后附加相移；小结：本节需要掌握放大电路频率特性的概念，熟悉引起频率失真的原因。在低频区，由于电路的耦合电容和旁路电容的作用不能忽略，会引起电压放大倍数下降，且产生附加相移；在高频区，由于三极管的结电容和放大电路的分布电容的效应不能忽略，会引起电压放大倍数下降，且产生附加相移；具体分析时，通常分成三个频段考虑：中频段：全部电容均不考虑，耦合电容视为短路，极间电容视为开路。低频段：耦合电容的容抗不能忽略，而极间电容视为开路。高频段：耦合电容视为短路，而极间电容的容抗不能忽略。【例7】已知电路如图33所示：R=R=560KQ，R=5.1KQ，R=1MQ，V=V=12V，B=50，求⑴该电路b1cLCC1CC2的静态值V；(2)A、R、R。CEUi0

图33V-V解：VCE=VC=(Rr+^jCC2-IC)(Rr//Rl//RC)1nVCE^VCC1-RCIC=654(V)r=200+(1+p)26吐=200+竺x1000=L41(KC)

beImA21.4ER=RJ/[«q=L41(KQ)R=RJ%//r«Rc=5.19(KQR=RJ/[«q=L41(KQ)【例8】在图34所示放大电路中，已知U=12V,R=2kQ,R=200kQ,R=2kQ，晶体管3=60,U=0.6V,CCEBLBE信号源内阻R=100Q,试求：S(1)静态参数I、I及U；(2)动态参数A、R、R。BECEUi0解：(1)由直流通路求静态工作点图34(a)直流通路"一解：(1)由直流通路求静态工作点图34(a)直流通路"一URER+(1+6)RBE12-0.6200+(1+60)x2mA=0.035mAIe=(1+p)IB=(1+60)x0.035mA=2.14mAUCE=UCC-1ERe=12-2x2.14V=7.72V⑵由微变等效电路求AURi、R0。

c图34(c)微变等效电路c图34(c)微变等效电路图34(b)交流通路r注200+(1+p)26=200+61x26Q=0.94kQbeI1.24EA=_=0.98u[+(1+S)R：r=R//[r+(1