放大电路的频率响应学习课件教学课件.ppt

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,4.7.2 BJT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。,预备知识,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,（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）,增益频率函数,RC低通电路,频率响应曲线描述,幅频响应,1.RC低通电路的频率响应,斜率为-20dB/十倍频程，与零分贝线在f=fH处相交,频率响应曲线描述,相频响应,1.RC低通电路的频率响应,表示输出与输入的相位差,高频时，输出滞后输入,因为,所以,最大误差-3dB,频率响应曲线描述,1.RC低通电路的频率响应,2.RC高通电路的频率响应,RC电路的电压增益：,输出超前输入,RC高通电路,结论：,1、电路中的截止频率取决于 相关电容所在回路的时间常数.,2、当输入信号的频率等于上限频率fH或下限频率fL时，放大电路的增益比通带增益下降3dB，且在通带相移的基础上产生 或 频移。,4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数,1.BJT的高频小信号模型,模型的引出,rbe-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,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,又因为,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,低频情况下的电流放大系数,特征频率,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,令,的幅频响应,共发射极截止频率,特征频率,3.BJT的频率参数,的相频响应,共基极截止频率,3.BJT的频率参数,f(10)fffT,4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,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,型高频等效电路,目标：断开输入输出之间的连接,4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,型高频等效电路,对节点 c 列KCL得,称为密勒电容,目标：断开输入输出之间的连接,4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应,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,1.高频响应,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,型高频等效电路,目标：简化和变换,由于输出回路电流比较大，所以可以忽略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,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,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,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,幅频响应,增益-带宽积,BJT 一旦确定，,增益带宽积基本为常数,1.高频响应,当RbRs及Rbrbe时，有,例题,解：,模型参数为,低频电压增益为,又因为,所以上限频率为,2.低频响应,低频等效电路,2.低频响应,低频等效电路,，CeCb2,Rb=（Rb1/Rb2）远大于,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,低频响应,当,2.低频响应,低频响应,下限频率取决于,当 时，,相频响应 180arctg(fL1/f)180arctg(fL1/f),幅频响应,2.低频响应,低频响应,包含fL2的幅频响应,4.7.4 单级共集电极和共基极放大电路的高频响应,1.共基极放大电路的高频响应,高频等效电路,高频响应,特征频率,1.共基极放大电路的高频响应,其中,由于re很小,由于Cbc很小，fH2也很高。,4.7.4 单级共集电极和共基极放大电路的高频响应,2.共集电极放大电路的上限频率,1.多级放大电路的增益,系统增益是各级电压增益的乘积,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,（以两级为例）,4.7.5 多级放大电路的频率响应,end,