单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,4.7,放大电路的频率响应,4.1频率响应的一般概念,4.2三极管的频率参数,4.3单管共射放大电路的频率响应,4.4多级放大电路的频率响应,1,4.7 放大电路的频率响应4.1频率响应的一般概念4.2,4.1频率响应的一般概念,由于放大电路中存在电抗性元件，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。,4.1.1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,2,4.1频率响应的一般概念由于放大电路中存在电抗性元件，,典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性,O,f,f,L,f,H,BW,A,u,m,0.707,A,u,m,-,90,-,180,-,270,f,0,3,典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性OffLfHBWA,4.1.2下限频率、上限频率和通频带,f,L,f,H,BW,A,u,m,0.707,A,u,m,O,f,f,L,：下限频率；,f,H,：上限频率,BW,：通频带,BW,=,f,H,-,f,L,4,4.1.2下限频率、上限频率和通频带fLfHBWAum0.,4.1.3波特图,放大电路的,对数频率特性,称为波特图,40,20,6,3,0,-,3,-,20,-,40,100,10,2,1,0.707,0.1,0.01,5,4.1.3波特图放大电路的对数频率特性称为波特图 40,一、,RC,高通电路的波特图,+,_,+,_,C,R,RC,高通电路,令：,6,一、RC 高通电路的波特图+_+_CR RC 高通电路令：,则有：,7,则有：7,对数幅频特性：,实际幅频特性曲线：,幅频特性,当,f,f,L,(,高频,),，,当,f,f,T,时，,，,三极管失去放大作用；,f,=,f,T,时，由式,得：,17,4.2.2特征频率 f T 值降,4.2.3共基极截止频率,f,值下降为低频,0,时,的 0.707倍时的频率。,18,4.2.3共基极截止频率 f 值下降为低频 0 时 的,f,与,f,、,f,T,之间关系：,因为,可得,19,f 与 f 、fT 之间关系：因为可得19,说明：,所以：,1.,f,比,f,高很多，等于,f,的(1+,0,)倍；,f,f,T,f,3.,f,T,用得最多，其值越高表明BJT的高频性能越好。,20,说明：所以：1.f 比 f 高很多，等于 f 的,在研究放大电路的频率时，在高频情况下，必须考虑BJT的结电容。集电极电流与基极电流不再成比例，也不同相，而是频率的函数。,BJT的H参数模型仅用于解决低频问题，已不再适用于高频情形,，,所以需要建立BJT的,高频小信号模型,。,BJT的高频小信号模型,21,在研究放大电路的频率时，在高频情况下，必须考虑BJ,密 勒 等 效 电 路,Z,I,2,I,1,2,3,1,N,0,V,2,V,1,(a)含有N+1个结点的网络,2,3,1,N,(b)经过密勒变换后的电路,I,1,I,2,Z,1,Z,2,0,图中，由结点1流出通过Z的电流 可由下式得出：,I,1,Z,1-K,Z,1,=,I,1,V,2,V,1,=,Z,Z,KV,1,V,1,=,Z,=,V,1,(1-K),Z,1,V,1,=,V,1,Z,1-K,=,密勒定理：,一个含有N+1个结点的网络如图(a)，其中结点0为参考点，即为零电位点。在结点1和结点2之间有一阻抗Z，结点1与结点2对参考结点的电压分别为,V,1,和,V,2,，设两结点的电压之比为,K=,V,2,V,1,22,密 勒 等 效 电 路ZI2I1231N0V2V1(,I,2,V,1,V,2,=,Z,Z,=,V,2,(1-1/K),Z,2,V,2,=,Z,V,2,1-1/K,=,同理：,说明由结点2流出通过Z的电流 等于由结点2流出通过Z,2,到达,参考点0的电流。,I,2,时，,当,由上分析可知：,K=,V,2,V,1,Z,1-K,Z,1,=,Z,2,=,Z,1-1/K,图(a)与图(b)是等效的,说明由结点1流出通过Z的电流 等于由结点1流出通过Z,1,到达参考点0的电流。,I,1,23,I2V1V2=ZZ=V2(1-1/K)Z2V2=,由BJT的结构引出物理模型,晶体管结构示意图及混合模型,24,由BJT的结构引出物理模型晶体管结构示意图及混合模型24,根据密勒定理，高频小信号等效电路可化简为：,25,根据密勒定理，高频小信号等效电路可化简为：25,4.3阻容耦合单管共射放大电路,的频率响应,C,1,R,c,R,b,+V,CC,C,2,R,L,+,+,+,+,R,s,+,将,C,2,和,R,L,看成下一级的输入耦合电容和输入电阻。,26,4.3阻容耦合单管共射放大电路C1RcRb+VCCC2RL,利用混合,型等效电路分析共射放大电路的频率响应,可以按,低频段、中频段、高频段,三部分分别进行，然后将三段的结果组合起来就得到电路的频率响应。,单管共射放大电路及其等效电路,27,利用混合型等效电路分析共射放大电路的频率响,1.共射极放大电路的中频响应,单管共射放大电路的中频等效电路,在中频区，X,C,=1/wc，由于C的容量较大，则X,C,较小，可视为,短路,；而并联的结电容容量很小、容抗很大，可视为,开路，,。此电路不存在受频率影响的元件和参数，电压增益是个实数，与信号频率无关，频率特性平坦。,前面讲的微变等效电路及电路增益的计算均是指中频区的情况。,28,1.共射极放大电路的中频响应单管共射放大电路的中频等效电路,2.共射极放大电路的低频响应,在低频区，耦合电容C容量较大，不能再视为短路；而并联的结电容，容抗很大，仍可视为开路。可求出低频放大倍数；将输出回路变为戴维南等效电路形式，可求出下限截止频率。,（P170）,（a）低频等效电路 (b)输出回路的等效电路,29,2.共射极放大电路的低频响应在低频区，耦合电容C容量较,3.共射极放大电路的高频响应,(a)高频等效电路 (b)输入回路的等效电路,在高频区，耦合电容C容量较大，可视为短路；而并联的结电容，不可视为开路。可求出高频放大倍数；将输入回路变为戴维南等效电路形式，可求出上限截止频率。,30,3.共射极放大电路的高频响应(a)高频等效电路,单管共射放大电路的波特图,将中低高频区分别画出的波特图综合起来就构成了共发射极电路完整的频率响应。如下图所示：,31,单管共射放大电路的波特图将中低高频区分别画出的波特图综合,幅频特性,f,O,f,L,-,20dB/十倍频,f,H,20dB/十倍频,-,270,-,225,-,135,-,180,相频特性,-,90,10,f,L,0.1,f,L,0.1,f,H,10,f,H,f,O,32,幅频特性fOfL-20dB/十倍频fH20dB/十倍频-27,4.4 多极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。,当两级增益和频带均相同时，则单级的上下限频率处的增益为,0.707,A,VM1,两级的增益为,即两级的带宽小于单级带宽。,A,VM1,0.707,A,VM1,0.707,A,2,VM1,0.5,A,2,VM1,A,2,VM1,H1,L1,L,H,f,(0.707,A,VM1,),2,0.5,A,2,VM1,33,4.4 多极放大电路的频率响应 多级放大电路的通频带比它,两级放大电路的波特图,34,两级放大电路的波特图34,