放大电路的频率特性

关于放大电路的频率特性12.04.2024112.04.20242放大电路对信号频率的适应程度，即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、半导体器件极间电容的存在，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。研究的问题第2页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202431.研究放大电路频率响应的必要性在放大电路中，当输入信号频率过高或过低时，其放大倍数的值会减小，并产生相移（超前或滞后）。说明放大倍数是信号频率的函数，这种函数关系称之为频率响应或频率特性。在放大电路的通频带中给出了频率特性的概念：幅度频率特性相位频率特性所以电压放大倍数是一个复数：幅频特性是描绘输入信号幅度固定，输出信号的幅度随频率变化而变化的规律。即相频特性是描绘输出信号与输入信号之间相位差随频率变化而变化的规律。即第3页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.20244由于放大电路对不同频率成分的放大倍数不同，而产生的失真称为幅频失真；同样由于放大电路对不同频率成分的相位移不同，而产生的失真称为相频失真。无论是幅频失真还是相频失真，都是由线性电抗元件引起的，故这种失真称为线性失真，在输出波形中不产生新的频率成分。

2.线性失真第4页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202451.高通电路高通电路§5-1频率特性的一般概念第5页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.20246高通电路高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压。使输出电压幅值下降到70.7%，相位为±45º的信号频率为截止频率。第6页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202472.低通电路低通电路第7页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.20248低通电路低通电路:信号频率越低，输出电压越接近输入电压。使输出电压幅值下降到70.7%，相位为±45º的信号频率为截止频率。第8页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.20249RSus+RLRB

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+C1C2ui+UCCRCuO在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失，放大能力下降。3.共射放大电路中的频率参数高通高通低通第9页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202410cebNNPcebNNP§5-2晶体管高频等效模型1.混合参数π型模型发射区体电阻数值小可忽略集电区体电阻数值小可忽略基区体电阻发射结电阻集电结电阻---发射结电容---集电结电容互导gm第10页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202411互导gm是中频段交流共射电流放大倍数.第11页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202412cebNNP模型的建立：由结构而建立，形状像π，参数量纲各不相同。阻值大连接了输入回路和输出回路第12页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024132.混合π模型的单向化（使信号单向传递）X等效后电流第13页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024143.晶体管简化的高频等效电路第14页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202415晶体管的频率参数uCE(V)OiC(mA)QΔiBΔiC1.电流放大倍数的频率响应适于频率从0至无穷大的表达式为什么短路？第15页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024162.电流放大倍数的频率特性曲线第16页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202417第17页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024183.共基极电流放大倍数的频率响应共基极截止频率是共发射极截止频率的（1+β0）倍，说明共基极放大电路的频率特性要比共发射极放大电路的频率特性好的多。第18页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202419§5-4共发射极放大电路的频率特性RSus+RB

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+Cui+UCCRCuO中频段：C短路，开路。低频段：考虑C的影响，开路。高频段：考虑的影响，C短路。适用于信号频率从0～∞的交流等效电路第19页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202420中频段：C短路，开路。1.中频放大倍数Ausm第20页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024212.低频放大倍数Ausl及波特图低频段：考虑C的影响，开路。第21页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202422

采用对数坐标绘制的频率特性曲线，称之为波特图。第22页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024233.高频放大倍数Aush及波特图高频段：考虑的影响，C短路。第23页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.202424第24页,共26页，2024年2月25日，星期天12.04.2024254.共发射极放大电路的频率特性（波