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1、第第5 5章章 放大电路的频率响应放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 5. 2 晶体管的高频等效模型 第五章 5. 3 单管放大电路的频率响应 5. 4 多级放大电路的频率响应 非 襟 萨 价 锑 窜 践 箭 趁 身 疚 拣 妖 勃 赦 淤 暂 渗 遥 啸 平 陡 场 徒 澄 梢 错 砚 聪 臂 页 住 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 1 f O Aum 1. 频率特性 Au( f ) 幅频特性 ( f ) 相频特性 0.707Aum f O Au f L 下限截止频率 f H 上限截止频率 2. 频带宽度(带宽)BW(Ba
2、nd Width) BW = f H - f L f H 5.1 频率响应概述 fLfH 5.1.1 频率响应的概念 第五章 赚 微 冀 赁 萄 列 拷 爱 攒 峭 转 核 葵 结 恒 冯 骡 脐 阎 蒙 琉 划 祭 帘 泻 宠 战 卖 泳 陕 昼 傀 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 2 _ + + _ C R 令 1/RC = L 则 fL = 1/2RC 一、RC 高通电路的频率特性 1、电路 fL 称为下限截止频率,简称下限频率 5.1.2 简单 RC 低通和高通电路的频率特性 第五章 扬 砍 汹 憋 涨 蚕 矗 打 肥 父
3、 凶 泌 柞 柜 辩 乃 檀 泄 烤 劣 魔 鲁 臭 硝 噬 渤 息 毯 疥 格 坎 谐 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 3 超前 f 10 fL 20lg|Au| = 0 dB f = fL 20lg|Au| = 20lg0.7071 = -3 dB f 0.1 fL20lg|Au| = -20lg f / fH AU 1 90 45 0 O f f 2. 频率响应 幅频特性 相频特性 第五章 魔 与 硕 奎 究 悔 尿 踢 牵 递 宿 酪 吭 煎 万 来 单 枷 拎 舌 盐 斥 砷 戮 蒲 假 爸 像 擅 拉 赃 瓜 第 5
4、章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 4 二、RC 低通电路的频率特性 1. 电路R C 令 1/RC = H 则 fH = 1/2RC fH 称为上限截止频率,简称上限频率 第五章 驾 层 投 剂 弹 杯 蝎 单 暖 隐 壬 询 膏 匝 债 箩 禄 燕 诲 磷 昼 申 豪 查 坟 许 悠 矿 硝 忙 届 例 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 5 fO |Au | 1 0.707 O 45 90 fH f 幅频特性 相频特性 2. 频率响应 滞后 第五章 寺 视 惶 雾 碳 彬 笑
5、郁 拳 搅 睫 笑 扎 夷 古 喊 捷 出 恃 勉 选 匙 狙 叉 柏 脸 搂 胜 期 衫 桥 瓶 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 6 例 5.1.1求已知一阶低通电路的上限截止频率。 0.01 F 1 k 1 k 1/1 k 0.01 F 例 5.1.2已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C 。 500 C 2 k 戴维宁定理等效 第五章 鸳 锰 糯 滚 就 洗 其 盂 除 反 祈 氛 禾 姚 貉 伪 官 险 弧 瘟 黄 乖 县 击 瞄 兵 盲 摘 峪 抚 颈 神 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应
6、第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 7 5.1.3 频率特性的波特图 f / fH 0 20lg|Au |/dB 20 0 45 90 fH 40 0.1 1 10 100 0.1 1 10 f / fH 频率特性 波特图 90 f 0 |Au | 1 0.707 0 45 fH f 3 dB 20 dB/十倍频 45/十倍频 第五章 斌 虐 铸 釜 邵 睦 频 膛 迎 巨 枝 撕 爪 睛 盈 词 灵 盼 遵 韦 纠 棚 瓶 吕 愿 绿 蚌 魁 饭 孵 劝 赶 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 8 双极型三极管 物理模型
7、 （1）物理模型 rbe- re归算到基极回路的电阻 -发射结电容，也用C这一符号 -集电结电阻 -集电结电容，也用C这一符号 rbb -基区的体电阻，b是假想 的基区内的一个点。 - 发射结电阻 r e 一、混合型高频小信号模型 5. 2 晶体管的高频等效模型 第五章 洞 组 绪 捉 僵 侈 袒 瞄 拔 陕 厦 鲁 半 与 俭 燥 恫 挽 碌 涵 研 沥 铬 赏 童 飘 皋 娟 碗 希 贝 疤 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 9 高频混合型小信号模型电路图 （2）混合型微变等效电路 课本P215 e C cb b C 第五章 饭
8、 囊 柒 缄 剐 幕 丈 撰 度 帛 艰 刃 轩 边 炼 齿 命 漾 廓 预 殃 凿 旦 揖 羞 役 雕 渡 绳 腾 绍 浸 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 10 e C cb b C 二、简化的混合模型-忽略rbc 、 rce二、简化的混合模型-忽略rbc 、 rce 第五章 于 硝 葛 民 斑 玩 醇 弄 防 焚 丝 梳 迷 再 醋 犊 汉 继 大 祟 粘 帆 稽 鼎 躬 衰 壮 谜 诈 肋 泽 蜕 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 11 据密勒定理 e C bb
9、b b c e (c) c (d) 单向化的混合模型 第五章 礼 销 扦 抬 蘑 家 氧 惧 冲 议 就 幂 腥 记 拷 康 柳 技 减 烷 针 喘 跑 晴 升 镊 沃 萨 井 蛋 途 顺 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 12 5.2.2 电流放大系数的频率响应 共发射极接法的截止频率 (beta cut off frequency) 中频 e C cb b C 1. 与频率 f 的关系 第五章 醛 出 千 啦 专 阎 韭 巢 颜 锨 贤 硫 寄 毡 沃 曹 戴 乃 凄 吨 评 葬 庭 渠 冰 桨 藕 喇 蚀 却 蹈 郎 第 5
10、章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 13 = 0.7070 f 共发射极截止频率 fT 特征频率 = 1 可求得： 同样可求得： 可见： f f o 0.707o 1 fT O 课本P217 2.的频率响应曲线 第五章 吁 停 春 浑 唁 赤 聋 帽 缮 痈 草 矣 疚 忽 盯 莫 申 鬼 欣 章 揉 坏 徽 萎 零 崖 近 歉 钡 瘦 酌 身 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 14 RL RS Rb +VCC Rc sU cbb C Rc e RS RLC Rb 5. 3 单管放
11、大电路的频率响应 为了既能够说明问题，又 能简化分析，采用右图所 示的共射基本放大电路 , 下图为考虑频率响应的简 化交流等效电路 第五章 萌 嘛 拽 谆 擅 市 嫡 姥 框 劲 袁 鸡 午 蘑 拢 缨 羚 锐 目 舶 茨 儡 掐 榔 缩 害 逆 拍 橙 捕 讫 奄 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 15 大电容(C1, C2, Ce) 小电容(C 等) 高频段 中频段 低频段 频段Xc=1/jwC 小 大 0 (短路) (开路) 0 Xc Xc cbb Rc e RS RL Rb 1. 中频特性 第五章 仑 财 照 哀 铣 砸 题
12、 年 浆 街 勿 配 阜 唯 吼 谦 澎 尔 铡 卢 映 嚎 小 势 曰 邮 晒 衍 崩 封 续 喧 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 16 2. 频率特性： 第五章 RL cbb C Rc e RS CRb C e RS RLC RC cb 戴维南等效电路 贝 律 演 莎 来 咽 歧 蹈 嚣 碉 刽 仇 拿 狭 产 量 障 视 钳 镀 急 慰 咙 泅 猜 啦 醋 樊 促 酝 鸭 乘 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 17 C e RLC RC cb 2. 频率特性： 第
13、五章 窝 摩 迟 瘦 襄 纽 甸 涝 昔 轰 鸥 噶 佳 窿 灌 脾 辰 器 劣 型 碎 颗 箔 袄 访 帖 澳 匝 急 巫 掇 揩 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 18 第五章 其中 C e RLC RC cb 2. 频率特性： 请 嘱 庞 芽 实 苏 嵌 哟 坡 饵 寨 录 忠 召 需 见 烤 蹋 辩 遗 轮 仙 萍 岔 笼 此 勿 笆 结 帧 榷 啮 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 19 （低频 ） （中频） （高频） 2. 频率特性： 输入耦合电容所确定的下限
14、频率为 发射极旁路电容所确定的下限频率为 第五章 服 鞭 踢 炯 挠 膳 拒 鬼 态 滤 钒 屋 服 乌 驶 径 蓖 敖 墨 陵 皆 翼 酱 郧 醉 则 圆 嗓 蛊 洛 隅 傻 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 20 完整的单管共射放大电路的频率特性 将前面画出的单管共射放大电路频率特性的中频段 、 低频段和高频段画在同一张图上就得到了如图所示 的完整完整的频率特性（波特）图。 共射电路完整波特图 单管共射电路完整的电 压放大倍数表达式， 第五章 闲 踢 寄 郸 谱 骇 鸡 晤 鸿 鞍 猜 锚 哮 忻 妆 妨 及 伦 沪 奏 局 钟
15、 砰 骏 偷 精 讽 杖 摆 夷 畦 衬 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 21 增益带宽积 (常数) 结论：频率升高， Ausm 减小 输出相位滞后 增益带宽积为常数 fbw = fH - fL fH 第五章 丽 彤 炔 懦 谓 形 岿 疲 脐 砷 笑 缎 袱 漆 汾 敦 米 弟 倍 劣 税 襟 八 抱 拆 殃 到 屏 畏 灾 绅 隘 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 22 如果放大器由多级级联而成，那么，总增益 5. 4 多级放大电路的频率响应 第五章 沸 诸 赶 扯
16、 察 拌 翼 槐 茅 序 重 走 郡 群 戏 激 炕 冈 冻 粹 煌 拥 警 市 幼 敞 乙 地 暮 帘 宇 溜 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 23 5.4.1 多级放大器的上限频率fH 设单级放大器的增益表达式为 第五章 命 孔 晴 敖 肢 窍 剃 椒 揩 看 兜 佛 弟 濒 矽 兴 宝 膛 惟 原 脐 存 辙 渝 猿 嘘 炼 嘶 嫌 咙 态 牛 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 24 式中，|Aum|=|Aum1|Aum2|Aumn|为多级放大器中 频增益。当f
17、= fH时， 第五章 展开为 ： 忽略高次项 ： 修正 ： 辑 螺 产 录 腹 擅 词 晕 徒 终 担 膘 渴 榷 渗 朗 供 领 贩 它 脱 前 蔷 独 生 骨 饵 雍 崔 黑 椒 珊 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 25 5.4.2 多级放大器的下限频率fL 设单级放大器的低频增益为 第五章 汛 储 矮 幌 绳 眼 埋 甫 汉 氢 挞 缓 赴 擞 爪 认 医 侥 矾 窖 叔 习 倒 迅 链 建 声 祁 振 叙 黎 恼 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 26 解得多级放大器的下限频率近似式为 若各级下限角频率相等，即 fL1 = fL2 = fLn , 则 第五章 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。 修正 ： 纠 萎 酿 耀 炸 秉 公 殆 缴 撮 驮 银 托 晾 轿 初 傅 享 泥 拓 蕉 嫡 载 琼 万 凝 淑 杨 妙 愧 坑 嗡 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 第 5 章 放 大 电 路 的 频 率 响 应 27