模拟电子技术基础

模拟电子技术基础课件制作：郑恒秋上节内容回顾晶体管的简化混合模型晶体管简化混合模型的参数场效应管的简化混合模型场效应管简化混合模型的参数§5.4单管放大电路的频率响应一、单管共射放大电路的频率响应二、单管共源放大电路的频率响应三、放大电路频率响应的改善和增益

带宽乘积一、单管共射放大电路的频率响应1、中频电压放大倍数2、低频电压放大倍数3、高频电压放大倍数4、波特图

考虑电容的影响后，单管共射放大电路及其等效电路图如下所示：

前面已经讲过，在分析放大电路的频率响应时，为了方便起见，一般将输入信号的频率范围分为中频、低频和高频三个频段。在中频段，极间电容因容抗很大而视为开路，耦合电容（或旁路电容）因容抗很小而视为短路，故不考虑它们的影响；

在低频段，主要考虑耦合电容（或旁路电容）的影响，此时极间电容仍视为开路；

在高频段，主要考虑极间电容的影响，此时耦合电容（或旁路电容）仍视为短路；

根据上述原则，便可得到放大电路在各频段的等效电路，从而得到各频段的放大倍数。1、中频电压放大倍数根据以上分析中频段的等效电路如下：空载时，2、低频电压放大倍数低频段考虑耦合电容的影响，可得等效电路图:对输出回路进行等效变换：低频电压放大倍数为：令：显然是一个高通电路，只相差一个常数。写出其对数幅频特性及对数相频特性的表达式：3、高频电压放大倍数高频时只考虑极间电容的影响，等效电路图如下：利用戴维南定理对输入回路进行等效变换：其中：高频电压放大倍数为：令：显然是一个低通电路，只相差一个常数。写出其对数幅频特性及对数相频特性的表达式：4、波特图综上所述，对于全频段，电压放大倍数的表达式为：⑴当ƒL<<ƒ<<ƒH时，ƒ/ƒL>>1，ƒ/ƒH趋于零，因此：

⑵当ƒ接近ƒL时，ƒ<<ƒH，ƒ/ƒH趋于零，因此：

⑶当ƒ接近ƒH时，ƒ>>ƒL，ƒ/ƒL>>1，因此：综上所述，画出单管共射放大电路的波特图：

对于不同的电路，波特图形状相同，只是Aum，fL和fH不同。在计算上下限截止频率时，只需分别计算出各自回路的时间常数L和H和，然后用下式求出：这种计算方法叫做时间常数法。休息例题、在如图所示电路中，已知VCC=15V，RS=1K，Rb=20K，RC=RL=5K，C=5F，晶体管的UBEQ=0.7V，rbb´=100，=100，f=0.5MHz，Cob=5pF。试估算电路的上下截止频率，并画出电压放大倍数的波特图。解：⑴求解Q点⑵求解混合模型参数⑶求解中频电压放大倍数：⑷求解ƒH和ƒL：⑸写出电压放大倍数的表达式，画出波特图：二、单管共源放大电路的频率响应考虑电容的影响后，单管共源放大电路及其等效电路图如下所示：

在中频段，不用考虑电容的影响，电压放大倍数为：在高频段，只考虑极间电容的影响：在低频段，只考虑耦合电容的影响：由此写出电压放大倍数的表达式：可见，与单管共射放大电路的表达形式相同，波特图也相同。三、放大电路频率响应的改善和增益带宽乘积因为：为了改善单管放大电路的低频特性，需加大耦合电容及其回路电阻，可以考虑采用直接耦合方式。因为：为了改善单管放大电路的高频特性，需减小电容C´

及其回路电阻。但是：

为了综合考察这两方面的性能，引入一个新的参数----增益带宽乘积。对于单管共射放大电路，增益带宽乘积为：上式表明，当晶体管选定后，增益带宽乘积近似为常数，即增益增大多少倍，带宽就变窄多少倍。改善高频性能的途径：