关于放大电路的频率问题课件

4.7放大电路的频率响应4.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3单级共射极放大电路的频率响应4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应4.7.5多级放大电路的频率响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应（P155）（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数RC低通电路最大误差-3dB②频率响应曲线描述幅频响应1.RC低通电路的频率响应相频响应2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入RC高通电路4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数1.BJT的高频小信号模型①模型的引出

rb'e---发射结电阻re归算到基极回路的电阻

---发射结电容---集电结电阻

---集电结电容

rbb'---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点互导BJT的高频小信号模型②简化模型混合型高频小信号模型1.BJT的高频小信号模型2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价所以又因为从手册中查出所以2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价3.BJT的频率参数由H参数可知即根据混合模型得低频时所以当时，令的幅频响应——共发射极截止频率——特征频率——共基极截止频率3.BJT的频率参数的相频响应f＝(1＋0)f≈f＋fT

4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：断开输入输出之间的连接,应用密勒定理。同理，在c、e之间也可以求得一个等效电容CM2，且等效后断开了输入输出之间的联系4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：简化和变换输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：简化和变换4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应②高频响应和上限频率由电路得电压增益频响其中中频增益或通带源电压增益上限频率1.高频响应②高频响应和上限频率RC低通电路共射放大电路频率响应曲线变化趋势相同＝－180－arctg(f/fH)

相频响应幅频响应③增益-带宽积BJT一旦确定，带宽增益积基本为常数1.高频响应当Rb>>Rs及Rb>>rbe时，有例题

解：模型参数为例3.7.1设共射放大电路在室温下运行，其参数为：负载开路，Rb足够大忽略不计。试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为1.多级放大电路的增益•

前级的开路电压是下级的信号源电压•

前级的输出阻抗是下级的信号源阻抗•

下级的输入阻抗是前级的负载4.7.5多级放大电路的频率响应2.多级放大电路的频率响应•

多级放大电路的通频带比它的任何一级都窄。（以两级为例）则单级的上下限频率处的增益为当两级增益和频带均相同时，两级的增益为即两级的带宽小于单级带宽。4.7.5多级放大电路的频率响应7.7负反馈放大电路的频率响应7.7.2增益一带宽积7.7.1频率响应的一般表达式7.7.1频率响应的一般表达式基本放大电路的高频响应比开环时增加了为基本放大电路通带增益根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）——通带闭环增益其中同理可得——闭环上限频率比开环时减小了——闭环下限频率引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了7.7.1频率响应的一般表达式例7.7.1的波特图7.7.2增益一带宽积放大电路的增益-带宽积为常数闭环增益-带宽积开环增益-带宽积7.8负反馈放大电路的稳定性*7.8.2频率补偿7.8.1自激振荡及稳定工作的条件7.8.1自激振荡及稳定工作的条件1.自激振荡现象在不加任何输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。2.产生原因在高频区或低频区产生的附加相移达到180，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。7.8.1自激振荡及稳定工作的条件3.自激振荡条件自激振荡反馈深度即又得自激振荡条件幅值条件相位条件（附加相移）注：输入端求和的相位（-1）不包含在内闭环增益7.8.1自激振荡及稳定工作的条件4.稳定工作条件破坏自激振荡条件或当反馈网络为纯电阻网络时，f=0。其中Gm——幅值裕度，一般要求Gm-10dBm——相位裕度，一般要求m45（保证可靠稳定，留有余地）写成等式，且幅值用分贝数表示时7.8.1自激振荡及稳定工作的条件用波特图表示或Gm-10dB或m454.稳定工作条件7.8.1自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析环路增益的幅频响应写为一般与频率无关，则的幅频响应是一条水平线利用波特图分析关键作出的幅频响应和相频响应波特图水平线的交点为即该点满足7.8.1自激振荡及稳定工作的条件(2)作水平线判断稳定性方法(1)作出的幅频响应和相频响应波特图在水平线的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3)判断是否满足相位裕度m45若该点满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的点处作垂线交于P点若P点在水平线之下，稳定；否则不稳定。或5.负反馈放大电路稳定性分析基本放大电基本放大反馈深度越深，越容易自激。越大，水平线下移，越容易自激越大，表明反馈深度越深7.8.1自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析P点交在的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。2.低频响应①低频等效电路2.低频响应①低频等效电路Rb=（Rb1//Rb2）远大于R’i

，Ce>>Cb2

R’i中频区(即通常内)源电压增益当则下限频率取决于2.低频响应②低频响应当2.低频响应②低频响应下限频率取决于当时，相频响应＝－180－arctg(－fL1/f)＝－180＋arctg(fL1/f)

幅频响应2.低频响应②低频响应包含f