第5章放大電路的頻率響應(yīng)

第五章放大電路的頻率響應(yīng)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第五章放大電路的頻率響應(yīng)§5.1頻率響應(yīng)概述§5.2晶體管的高頻等效模型§5.3場效應(yīng)管的高頻等效模型§5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)§5.5多級放大電路的頻率響應(yīng)§5.6集成運(yùn)放的頻率響應(yīng)和頻率補(bǔ)償§5.7頻率響應(yīng)與階躍響應(yīng)§5.1頻率響應(yīng)概述5.1.1研究放大電路頻率響應(yīng)的必要性1.放大電路的放大倍數(shù)是信號頻率的函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。2.放大電路應(yīng)具有適合信號頻率范圍的通頻帶。3.獲得放大電路上限頻率、下限頻率及通頻帶的計(jì)算方法。5.1.2頻率響應(yīng)的基本概念1.耦合電容的存在，對信號構(gòu)成了高通電路。對低頻段,由于耦合電容的容抗變大,高頻時(shí)1/ω

C<<R,可視為短路,低頻段時(shí)1/ωC<<R不成立。此時(shí)考慮極間電容影響的等效電路如圖(a)所示。UiRUoC(a)低頻段耦合電容的影響＋－＋－對高頻段,由于三極管極間電容或分布電容的容抗較小,低頻段視為開路,高頻段處1/ωC較小,此時(shí)考慮極間電容影響的等效電路如圖(b)所示。當(dāng)頻率上升時(shí),容抗減小,使加至放大電路的輸入信號減小,輸出電壓減小,從而使放大倍數(shù)下降。同時(shí)也會(huì)在輸出電壓與輸入電壓間產(chǎn)生附加相移。2.極間電容的存在，對信號構(gòu)成了低通電路。UiRUoC(b)高頻段極間電容的影響＋－＋－一、高通電路圖5.1.1高通電路及頻率響應(yīng)RC高通電路的電壓增益：令幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)

Lff=稱為下限截止頻率，簡稱下限頻率。二、低通電路圖5.1.2低頻電路及其頻率響應(yīng)RC低通電路的電壓增益：令幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)

Hff=稱為上限截止頻率，簡稱上限頻率。對放大電路其上限頻率與下限頻率之差就稱為通頻帶。5.1.3波特圖在研究放大電路的頻率響應(yīng)時(shí)，采用對數(shù)坐標(biāo)畫出的頻率特性曲線就稱為波特圖。高通電路的對數(shù)幅頻特性為。低通電路的對數(shù)幅頻特性為。圖5.1.3高通電路與低通電路的波特圖§5.2晶體管的高頻等效模型5.2.1晶體管的混合π模型一、完整的混合π模型圖5.2.1晶體管結(jié)構(gòu)示意圖及混合π模型模型的引出

rb'e---發(fā)射結(jié)電阻re歸算到基極回路的電阻

---發(fā)射結(jié)電容---集電結(jié)電阻---集電結(jié)電容

rbb'---基區(qū)的體電阻，b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)?；?dǎo)二、簡化的混合π模型bce(a)rbb′rb′eb′Ub′e.CpCmgmUbe′.c(b)I′Ub′e.Cmb′eUce.eI″c(c)Ub′e.b′(1-K)CmCmK-1KUce.e令模型的簡化此式表明,從b′、e兩端看進(jìn)去,跨接在b′、c之間的電容Cμ的作用,和一個(gè)并聯(lián)在b′、e兩端,其電容值為

的電容等效。這就是密勒定理。如圖c所示。圖5.2.2簡化的混合π模型三、混合π模型的主要參數(shù)又因?yàn)樗阅Ｐ蛥?shù)的獲得（與H參數(shù)的關(guān)系）低頻時(shí)，混合π模型與h參數(shù)模型等效所以又

rbe=

rb+(1+

)re從手冊中查出5.2.2晶體管電流放大倍數(shù)β的頻率響應(yīng)由h參數(shù)可知即根據(jù)混合

模型得所以低頻時(shí)截止頻率令即因所以其中：§5.3場效應(yīng)管的高頻等效模型圖5.3.1場效應(yīng)管的高頻等效模型§5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)5.4.1單管共射放大電路的頻率響應(yīng)圖5.4.1單管共射放大電路及其等效電路一、中頻電壓放大倍數(shù)圖5.4.2單管共射放大電路的中頻等效電路其中：電路空載時(shí)的中頻電壓放大倍數(shù)為輸入電阻為二、低頻電壓放大倍數(shù)圖5.4.3單管共射放大電路的低頻等效電路輸出電阻為將（5.4.2）代入上式得將上式分子、分母同除以Rc+RL得與中頻電壓放大倍數(shù)（5.4.1）比較得下限截止頻率為三、高頻電壓放大倍數(shù)圖5.4.4單管共射放大電路的高頻等效電路令：四、波特圖圖5.4.5單管共射放大電路的波特圖5.4.2單管共源放大電路的頻率響應(yīng)圖5.4.7單管共源放大電路及其等效電路一、中頻電壓放大倍數(shù)二、高頻電壓放大倍數(shù)三、低頻電壓放大倍數(shù)5.4.3放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積則設(shè)