模拟电路第3章 放大电路频率响应

1、第三章 放大电路的频率响应,3.1 频率响应的一般概念,3.2 三极管的频率参数,3.3 单管共射放大电路的频率响应,3.4 多级放大电路的频率响应,2,3.1 频率响应的一般概念,由于放大电路中耦合电容、半导体器件极间电容的存在，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。,3.1.1 幅频特性和相频特性,电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。,即,放大倍数的大小与频率的关系。,放大倍数的相位与频率的关系。,3,典型的单管共射RC耦合放大电路的幅频特性和相频特性,图 3.1.1,中频段电压放大倍数:,4,3.1.2 下限频率、上限频率和通频带,fL ：下限频率；,fH

2、：上限频率,BW ：通频带,BW = fH - fL,5,3.1.3 频率失真,图 3.1.2 频率失真,(a)幅频失真,(b)相频失真,6,3.1.4 波特图,放大电路的对数频率特性称为波特图。,（1）横坐标表示频率,10倍频为一刻度单位（对数坐标）。,优点：（1）可将坐标压缩，拓宽视野。,注意：相频特性的纵坐标是相角 ，不取对数。,（2）纵坐标是 的对数 , 单位：分贝（dB)。,（2）对多级放大器可将 的乘法计算变为加法计算。,7,一、RC 高通电路的波特图,令：,3.1.5 高通电路和低通电路,8,则有：,当 f 增加10倍,9,对数幅频特性：,实际幅频特性曲线：,图 3.1.4(a)

3、 幅频特性,当 f fL(高频)， 当 f fT 时， ， 三极管失去放大作用；,f = fT 时，由式,得：,18,3.2.3 共基截止频率 f,值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。,19,f 与 f 、 fT 之间关系：,因为,可得,20,说明：,1. fT 、f 比 f 高很多,2. f fL,近似认为BW=fH -fLfH,42,说明：,式很不严格，但从中可以看出一个大概的趋势，即选定放大三极管后，rbb 和 Cbc 的值即被确定，增益带宽积就基本上确定，此时，若将放大倍数提高若干倍，则通频带也将几乎变窄同样的倍数。,如愈得到一个通频带既宽，电压放大倍数又高的放大电路，首要

4、的问题是选用 rbb 和 Cbc 均小的高频三极管。,43,3.3.3 直接耦合单管共射放大电路 的频率响应,图 3.3.13,下限频率为零。,上限频率同前。,44,3.4 多级放大电路的频率响应,3.4.1 多级放大电路的幅频特性 和相频特性,多级放大电路的电压放大倍数：,对数幅频特性为：,多级放大电路的总相位移为：,45,对两级放大电路：,（1）若两级放大器完全相同。fl1= fl2, fH1= fH2 40dB/十倍频,讨论,（2）若无耦合电容，为直接耦合。fl1= fl2=0，高频 段-40dB/十倍频,（3）若第一级有耦合电容，第二级为直接耦合， 低频段20dB/十倍频，高频段-40

5、dB/十倍频,46,两级放大电路的波特图,图 3.4.1,幅频特性,一 级,二 级,多级放大器总通频带变窄。,47,图 3.4.1,相频特性,一 级,二 级,多级放大电路的通频带，总是比组成它的每一级的通频带为窄。,48,3.4.2 多级放大电路的上限频率 和下限频率,在实际的多级放大电路中，当各放大级的时间常数相差悬殊时，可取其主要作用的那一级作为估算的依据。,49,讨论,1. 该放大电路为几级放大电路? 2. 耦合方式? 3. 在 f 104Hz 时，增益下降多少？附加相移？ 4. 在 f 105Hz 时，附加相移？,已知某放大电路的幅频特性如图所示，讨论下列问题：,1. 三级 2. 直接耦合 3. 在 f 104Hz 时，增益下降 附加相移 4. 在 f 105Hz 时，附加相移,50,例