第五章频率响应.ppt

1、2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,1,第五章 频率响应,51 频率响应的概念,511 频率失真及不失真条件,一、频率失真（线性失真）,二、线性失真和非线性失真,三、不失真条件理想频率响应,512实际的频率特性及通频带定义,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,2,521晶体管的频率参数和高频等效电路,一、晶体管的高频等效电路,二、晶体管的高频参数,1.共射短路电流放大系数(j)及其上限频率f,2. 特征频率fT,3.共基短路电流放大系数(j)及f,52单级共射放大器的高频响应,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,3,二、高频增益表达式及上限频率,

2、522共射放大器的高频响应分析,一、共射放大器的高频小信号等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,4,一、C1、E对低频特性的影响,二、C2对低频响应的影响,57 放大器的低频响应,571 阻容耦合放大器的低频等效电路,572阻容耦合放大器低频响应分析,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,5,第五章频率响应,（1）掌握放大电路频率响应的有关概念，掌握放大器的低频、中频和高频等效电路,（2）掌握晶体管频率参数、共射电路频率响应特性。,（3）了解单管放大电路频率响应的分析方法。,（4）了解波特图的概念及画法。,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术

3、,6,51 频率响应的概念,511 频率失真及不失真条件,一、频率失真（线性失真）,由于电抗元件的存在，使得放大器对不同频率信号分量的放大倍数和延迟时间不同，那么放大后的信号各频率分量的大小比例和时间相对关系将不同于输入信号。,放大器并不是对所有频率的（激励）信号反映（响应）都是一样的。这取决于放大器的频率响应特性。,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,7,幅频失真和相频失真.avi,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,8,二、线性失真和非线性失真,1. 起因不同,2. 结果不同,线性失真由电路中的线性电抗元件（电感、电容），引起。,非线性失真由电路中的非线性元

4、件引起(如晶体管或场效应管的特性曲线的非线性等)。,线性失真不产生新的频率分量信号。,非线性失真产生新的频率分量信号。,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,9,K,图52 理想频率响应,三、不失真条件理想频率响应,(a)理想振幅频率响应,(b)理想相位频率响应,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,10,512实际的频率特性及通频带定义,图53实际的放大器幅频响应,上限频率,半功率点L,中频区,低频区,高频区,理想幅频特性,实际幅频特性,半功率点H,下限频率,通频带BW,增益频带积,中频增益,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,11,52单级共射放

5、大器的高频响应,521晶体管的频率参数和高频等效电路,一、晶体管的高频等效电路,图54 晶体管的高频小信号混合等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,12,二、晶体管的高频参数,1.共射短路电流放大系数(j)及其上限频率f,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,13,图55 |(j)|与频率f的关系曲线,2. 特征频率fT,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,14,3.共基短路电流放大系数(j)及f,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,15,522共射放大器的高频响应分析,一、共射放大器的高频小信号等效电路,图56 共射放大器

6、及其高频小信号等效电路,(a)电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,16,(b)等效电路(设RB1/RB2R i ),r,be,b,r,bb,R,s,U,s,r,ce,R,C,R,L,U,o,b,e,R,L,C,bc,C,be,c,U,be,g,m,图56 共射放大器及其高频小信号等效电路,I,1,I,2,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,17,r,bb,R,s,U,s,r,be,C,be,C,M,b,C,M,R,L,U,o,b,e,U,be,g,m,c,I,1,密勒等效电容,图58(a)单向化模型,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,18

7、,r,bb,R,s,U,s,.,r,be,C,be,C,M,b,C,M,R,L,U,o,.,b,e,U,be,g,m,.,c,图58(a)单向化模型,I,2,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,19,图58(b)进一步的简化等效电路,U,be,g,m,R,L,U,o,U,s,R,s,C,i,U,be,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,20,二、高频增益表达式及上限频率,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,21,|,A,us,(j,)|,0.707|,A,u,Is,|,|,A,u,Is,|,H,H,0,0,45,90,( j ),|,A,us,(

8、j,)|,H,0,0,45,90,0.01,H,0.1,H,10,H,40,20,20 dB/10,倍频程,(,a,),(,b,),(,c,),(,d,),(,H,),45,图59考虑管子极间电容影响的共射放大器频率响应 (a)幅频特性；(b)相频特性； (c)幅频特性渐近波特图； (d)相频特性渐近波特图,线性刻度,对数刻度,对数刻度,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,22,57 放大器的低频响应,571 阻容耦合放大器的低频等效电路,(a)电路,图523阻容耦合共射放大器及其低频等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,23,低频等效电路,图523阻容

9、耦合共射放大器及其低频等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,24,简化低频等效电路,图523阻容耦合共射放大器及其低频等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,25,572阻容耦合放大器低频响应分析,一、C1、E对低频特性的影响,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,26,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,27,二、C2对低频响应的影响,图525 C2对低频响应影响的等效电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,28,(C2引入的下限角频率),2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,29,(

10、中频源增益),2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,30,图526 阻容耦合放大器完整的频率响应,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,31,思考题,1.线性失真与非线性失真有何差异？,2.晶体管的频率参数f、fT、f的含义如何？三者的关系如何？,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,32,作 业,5-1,5-7,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,33,图528共射放大器电路,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,34,图528共射放大器电路的幅频特性,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,35,元、器件输入示意图,2020年8月6日星期四,模拟电子技术模拟电子技术,36,Multisim 中的“分析方法”,2020年8月