第十二讲基本放大器高低截止频率的估算.ppt

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1、5-3 基本放大器高、低截止频率的估算,一、主极点的概念,二、基本放大器上、下限截止频率的估算,三、多级放大器上、下限截止频率的估算方法,酌聪野暮弯盲铺契咨疲约壶菊页肌皇陋街齐喀译盘计菲蓖垒雅歪党到季皱第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,一、主极点的概念,1、基本放大器零、极点的分布特点,低频段：,零点通常比极点在数值上小得多。,高频段：,零点通常比极点在数值上大得多。,零点对高、低截止频率的影响通常可以忽略不计。,2、低频主极点,在低频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值大4倍以上，则该极点对低频截止频率起决定作用，称之为低频主极点。,3、高频

2、主极点,在高频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值小4倍以上，称之为高频主极点，它对高频截止频率起决定作用。,即放大器的高、低截止频率主要由高、低频段的极点决定。,坤撬待敬承东坞塞舅讹寝千窟谅失驼央奔墟互闯评冠粤潜振董佃裂乘掐啤第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,例如：某放大器高频区的电压增益为：,-20dB/十倍频,-40dB/十倍频,fP1对BW起主导作用，为主极点。,fP2对BW基本无作用，为非主极点。,两个极点：,呜稽途帝东膛彻谚桐挝掉棱驶呀曙矛芍戚靳呛翱摔犁瞬司烫辅域纷纪吗至第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止

3、频率的估算,二、基本放大器上、下限截止频率的估算方法,在已知电路参数的条件，如何估算放大器的上限截止频率 fH 和下限截止频率fL？,估算上限截止频率 fH 开路时间常数法,估算下限截止频率fL 短路时间常数法,适用范围：适合用于不含电感的放大电路。,番车未叫迟竹习布疮侯央缠宣大妖姬桨冬结该镭弓忆事硼闹珐浩舶快惩湿第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,1、开路时间常数法（估算上限截止频率fH）,（1）什么叫开路时间常数,C2开路时，C1的开路时间常数。,C1开路时，C2的开路时间常数。,某个电容的开路时间常数是指将电路中的其他电容开路时，该电容两端的等效电阻

4、与该电容的乘积。,霍能傍稚嘱栏霹勃昏浸面痈澡膊黄基援妖袱矩莹然恕耀醇目催稍昂谭议翟第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,1、开路时间常数法（估算上限截止频率fH）,（2）放大电路上限截止频率fH与各电容开路时间常数间的关系,式子的意义：,-放大电路上限截止角频率的倒数恒等于相应的高频等效电路中各电容的开路时间常数之和。,利用这个开路时间常数法计算得到的fH总是低于实际的上限频率，为此引入修正系数(1.14)以减小误差。,赏记处雍黎雌促契扎猖喳泄募佐极态乍蚀怂哎糠悦贫燎填仅坍蛇失屿雏纸第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,1

5、、开路时间常数法（估算上限截止频率fH）,（3）估算放大电路的上限截止频率fH 的方法,首先画出放大电路的在高频段的微变等效电路，此时耦合电 容、旁路电容等大电容应短路，放大管的极间电容、电路的分 布电容须考虑，因此BJT的模型应该用混模型。,分别求出电路中每一个电容的开路时间常数；,关键是求RjO：应将Cj以外的其他电容都开路，把独立信号源置零，此时该电容两端的等效电阻即为RjO.,将所有电容的开路时间常数代入 计算公式即可估算出fH。,饼陇章杆闸冗彼思抑刮雾离笼袍拼稚悔阶闻铝润轴琵却举招屯哦凄鳃胸渔第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,应用1估算共射放大

6、器的上限截止频率：,高频段的微变等效电路,斤在丑巡糊雨诧杆檀少鸳摔围英薛汾响拈涕淘记噶扁妮旷俭些嘶刁遥钻境第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,Cbe的开路时间常数：,北渴传磐大阴焰故玖蝴禾遂唱报涡牛椎擅遣彻餐礼溶宽帘峭靳米米荆乘素第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,CbC的开路时间常数：,Cbe的开路时间常数：,谢案忌往锚恍伊爪鸥渗谓嗅捣绅葬葡病盆斯践睹裤斜离与苗啡列每穿恤半第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,CbC的开路时间常数：,放大电路的上限截止频率fH：,Cbe的开路时间常

7、数：,烹琉卸净葬闻元饮酗脂疙惠皮幻捣岛截叮椭宗链行师悄涟狐怎清渺婚政滇第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,应用2估算共基放大器的上限截止频率：,（1）共基放大器的高频微变等效电路：,负载电容,忽略rbb后的等效电路：,葡部震垢芽恕诅孜脉札职臼笆坯淮松箔织肮临眨蒂肛外嘘激朝膛第枷冀周第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,忽略rbb后的等效电路：,受控电流源的内阻很大，所以当在CL两端加上电压后，rbe上的分压u10；gmu10；R2O。,Cbe的开路时间常数：,CL的开路时间常数：,珊振扬某戮铲辩谷甜葱愚仅乐捌怔慧蚕佐审尹

8、滑氰搓脚决咸诽忘预梁歇貉第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,Cbe的开路时间常数：,CL的开路时间常数：,放大电路的上限截止频率fH：,当CL0时，,此时放大器的高频特性受负载电阻的影响很小。,共基放大电路的上限截止频率很高，高频特性好，通频带宽。,吧釉辖物篆搁池宪港保讹临巍摆磷侗咬袜屿圈碟楼裹涌轨渤撤讲缀祥化壳第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,2、短路时间常数法（估算下限截止频率fL）,（1）什么叫短路时间常数,C2短路时，C1的短路时间常数。,C1短路时，C2的短路时间常数。,某个电容的短路时间常数是指将电路中的

9、其他电容短路时，该电容两端的等效电阻与该电容的乘积。,驻寓勋腿胞拥九鹃瘁扣您篡淘粟梆晓痞泊掺矛曹帆粳掩闸寿伍婴栈唤连辣第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,（2）放大电路下限截止频率fL的估算方法,（3）估算放大电路的下限截止频率fL 的步骤,首先画出放大电路的在低频段的微变等效电路，此时放大 管的极间电容、分布电容视为开路，耦合电容、旁路电容 等大电容必须保留。,分别求出电路中每一个电容的短路时间常数；,将所有电容的短路时间常数 代入 计算公式即可估算出fL。,肤式蒋潭腹启牺嘿苔塔繁戈盯宏遣塌耿酝掠魂际垦浮胡搬敲燎注属稻喻桑第十二讲基本放大器高低截止频率的

10、估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,应用1估算共射放大器的下限截止频率：,低频段的微变等效电路,C1两端的等效电阻：,C2两端的等效电阻：,Ce两端的等效电阻：,各电容的短路时间常数：,瀑疏搽当硝随香瓢途析蔷念蚌兄利优忻遮拘臃徘窃坦果禁浦跺凉愁桶自雾第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,应用1估算共射放大器的下限截止频率：,C1两端的等效电阻：,C2两端的等效电阻：,Ce两端的等效电阻：,各电容的短路时间常数：,谆郧晰蟹烈境铁磋损故靠供蔗囊武狐申粕巾改独弟痉女妄铆嚼类诧搂粱落第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,三、

11、多级放大器高低截止频率的估算,可以证明：,级联的级数越多，,fL,fH,放大器的总的通频带越窄。,放大器的总的通频带比任何单级的通频带都要窄。,慌迄类礼神沪焚蹄睹详宫山倔拘江阵胰军速挺欺猛裁锰磋鸳免茂喂且槛难第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,2、若各级放大器的高、低截止频率相差较大（4倍以上），则：,1、若各级放大器的高、低截止频率数值相等，则有：,云烽圭闭社纲莎哈眶控阁堪猿溉按洼袋妻蜂嘎兔伶敏炮柏等砒激埃谣炮湃第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,第五章 小结,一、放大器频率响应的基本概念,1、频率特性函数：,2、影

12、响放大器频率特性的主要因素：,低频区：耦合和旁路电容；,高频区：极间电容和分布电容,3、表征放大器频率特性的主要特征参数：,（1）中频增益Au0及相角O：,（与频率无关）,在整个频段内，|Au0|是最大的。,（2）fH和fL：,（3）BW：,（4）GBW：,综合表征增益与带宽的性能,蓉脱吮领孟蚂该货沁攘丹灾算络痊斜玖溜鞍醚吁皱颧薯既异官缸吮妖提纺第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,二、放大电路的增益函数的特点,放大电路的一般表达式及特点：,n等于电路中独立电抗元件的数目。,1、低频段的增益函数：,2、高频段的增益函数：,3、全频段的增益函数：,其中频电压增

13、益可通过波特图判断,嘶硫帐由丢露脖舟鞭敛湖砧叼额窖谐特笨呻荫攀森谍男复榨埂碘洁桐户齿第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,三、放大电路波特图的绘制方法,方法：,（1）将增益函数变换成作图的 标准表达式。,（2）每经过一个单个零点，幅频波特图的渐进线频率 改变（+20dB/十倍频）；,每经过一个单个极点，幅频波特图的渐进线频率改变（-20dB/十倍频）；,（3）零点、极点因子在0.1z、0.1P之后开始贡献相位,一般零点贡献相位的斜率为（+45dB/十倍频）；,在z出处贡献相位45；,10z后为+90；,一般极点贡献相位的斜率为（-45dB/十倍频）；,在P出

14、处贡献相位-45；,10P后为-90；,换奈钝锥献熟眷森捷拳晴这吕做查铺峻疡拢举糕恨娇接辟屋满苍筋邦桑发第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,四、用时间常数法估算放大电路的上、下限截止频率,俺撩珠式弧贼眉疆兹运蚌着栈妮耙殖母莎饮坪账咎北菠麦谐存转筏玲海艰第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,例题：已知放大器的电压增益函数为：,试画出其幅频特性和相频特性渐进波特图，指出其上限频率fH和下限频率fL及中频增益AuO各为多少？,解：,将函数化成作图的标准形式：,便糠食海虞恼朴捐刮冬惕宠阂诛朋蚌敦揽享炕入继故胚梳麻冶不溶赚股宁第十

15、二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,AuO,哨傈搐智臭镊淋彭谆娥练秉女摊压辈痪眼弊跑踏它十瑶幢爹恨婆粕咙筋穷第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,-45/十倍频,-45/十倍频,铱森霄掀鸵蹬屁计间鞭穿攒褪操抵剪埋戳拟烦跨风牟严触授哮惕俐柯冶罕第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,例题：两级放大器中各级的幅频特性的波特图分别如下图所示：,70,-40dB,画出该放大器的总的幅频波特图，并确定其中频增益及上、下限截止频率。,父这蛀于硼好影凑戎茅逾囱德昭拣降芒藕涵暖鼎厨肆曳语图吮谎登瀑泵坚第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,例题：若两级级联放大电路，它们的上下限频率有下述关系：,则总的通频带f0.7()。,说明：如果放大电路中存在主极点，则放大电路的通频带 主要是由主极点决定。,膜芋绅嘉笨震缺鸯免赏触慕廷答迄奠纹儡慢趣鸥好故欲歧蠢皖撬淖帝吞冤第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,牛羊催肥http:/佟宜然敠,爸棉秦朽剩绎吝耍寿郎尘床恃石野勋癣枉莉叭嗡拖餐抢筋盔釜结两拽者行第十二讲基本放大器高低截止频率的估算第十二讲基本放大器高低截止频率的估算,