B05·放大电路的频率响应
放大电路的频率响应和噪声
为新电路设计提供指导。
03
技术发展
随着电子技术的不断发展，对放大电路的性能要求也越来越高。理解频
率响应和噪声有助于推动相关技术的进步，促进电子工程领域的发展。
对未来研究的展望
新材料与新工艺
随着新材料和纳米技术的发展，未来研究可以探索如何将这些新技术 应用于放大电路中，以提高其频率响应和降低噪声。
系统集成
噪声的来源
01
02
03
04
热噪声
由于电子的热运动产生的随机 波动。
散粒噪声
由于电子的随机发射和吸收产 生的噪声。
闪烁噪声
由于半导体表面不平整或缺陷 引起的噪声。
爆米花噪声
由于材料的不完美性或晶体缺 陷引起的噪声。
噪声的分类
宽带噪声
在整个频率范围内具有均匀的 功率谱密度。
窄带噪声
在特定频率范围内具有较高的 功率谱密度。
抗干扰能力
放大电路的噪声也会影响通信系统的抗干扰能力。低噪声放 大电路有助于提高通信系统的抗干扰性能，确保信号传输的 稳定性。
在音频处理系统中的应用
音质
音频处理系统中，放大电路的频率响应和噪声对音质有重要影响。好的频率响 应能够保证音频信号的真实还原，而低噪声放大电路则有助于减少背景噪声， 提高音频清晰度。
宽频带型
在较宽的频率范围内具有较为平坦的放大倍 数。
频率响应的分析方法
解析法
通过电路理论中的传递函数和频率函数等概念， 推导放大电路的频率响应。
实验法
通过实际测量不同频率下的电压放大倍数，绘制 频率响应曲线。
计算机仿真法
利用电路仿真软件，模拟和分析放大电路在不同 频率下的性能表现。
03 放大电路的噪声
放大电路中的频率响应分析
放大电路中的频率响应分析频率响应是指电路对不同频率信号的响应程度，它描述了一个电路在不同频率下的增益和相位关系。
在放大电路中，频率响应分析十分重要，可以帮助我们了解电路的放大特性及其在不同频率下的表现。
本文将对放大电路中的频率响应进行详细的分析和探讨。
1. 引言在电子电路设计中，信号的放大是一项基本且必要的技术。
而放大电路的频率响应对信号的增益和相位有着重要的影响。
了解和分析放大电路的频率响应可以帮助我们优化电路设计，达到更好的信号放大效果。
2. 频率响应的定义与意义频率响应是指电路对不同频率信号的放大或衰减程度。
可以用增益-频率特性曲线来描述。
频率响应分析有助于我们了解电路的放大范围和频率范围内的增益情况。
3. 放大电路中的频率响应特性不同类型的放大电路，其频率响应特性存在差异。
接下来我们将讨论常见的放大电路的频率响应特性。
3.1 集成放大器的频率响应集成放大器是一种常见的放大电路。
在低频范围内，集成放大器的增益较高，但在高频范围内会出现增益下降的情况。
这是因为集成放大器的极点和零点的存在。
3.2 增强型共射放大器的频率响应增强型共射放大器的频率响应特性会受到电容的影响。
输入和输出的电容以及内部电容会对频率响应产生影响，因此在高频范围内，增强型共射放大器的增益会下降。
4. 频率响应分析方法在分析放大电路的频率响应时，我们可以使用频谱分析或者特定频率点响应分析的方法。
频谱分析可以得到整个频率范围内的响应情况，而特定频率点响应分析则可以更详细地了解某个特定频率下的放大情况。
5. 频率响应优化策略为了优化放大电路的频率响应，我们可以采取一些策略。
比如使用补偿电容来提高高频增益，调整电容和电感的数值以改变频率响应特性等。
6. 实例分析在这一节中，我们将以具体的实例来分析和展示频率响应的影响。
通过实际的测量数据，我们可以更直观地观察到频率响应曲线的变化。
7. 结论频率响应是放大电路分析中的重要内容。
通过频率响应分析，可以帮助我们深入了解电路的放大特性和响应情况。
放大电路的频率响应共30页文档
四、波特图
波特图—采用对数坐标的频率响应（0.1fL，fL，10fL） 包含幅频特性（20lg|Au|）和相频特性，一般采用折线化近似。
20lg 23dB
5.71
注意三个位置：0.1fL（H）， fL（H）， 10fL（H） 幅频特性 -20dB或0dB， 0dB， 0dB或-20dB
相频特性
分析单管共射放大电路的频率响应
适用于信号频率从0～∞的 交流等效电路
中频段：耦合电容C和旁路电容
短路，C
' π
开路。
低频段：考虑C
的影响，C
' π
开路。
高频段：考虑
C
' π
的影响，C短路。
1. 中频电压放大倍数
Au sm
Uo Us
Ri
Ui Us
Ub' Ui
e
Байду номын сангаас
Uo Ub' e
+90 °或0 °，±45°， 0 °或-90 °
§5.2 晶体管的高频等效电路
--考虑结电容的影响
一、BJT管的高频混合π模型 二、场效应管的高频等效模型
一、BJT管的高频混合π模型
1. 模型的建立：由结构而建立，形状像Π，参数量纲各不相同。
阻值小
阻值大
gm为跨导，它不随信 号频率的变化而变。
三、放大电路中的频率参数
结电容
高通 电路
低通 电路
下限频率
fbwfHfL 上限频率
在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电 容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。
在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和 分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号
放大电路的频率响应解读
1 Av 1 ( f
f0 fH
fH
)2
1 2RC
• 由以上公式可做出如图所示的RC低通电路的近似频 |Au | 1 率特性曲线： 0.707
Av 1 1 ( f fH )
2
f arctg(
) fH
O O –45 –90
fH f
f
f 0 时, Au 1 ； 0
U be
(b)混合 模型
混合 模型的简化 (a)简化的混合 模型
Cμ 跨接在输入与输出回路之间，电路分析变得相当复杂。 常将Cμ 等效在输入回路和输出回路，称为单向化。单向 化靠等效变换实现。
因为Cπ ＞＞ Cu ，且一般情况下。 Cu 的容抗远大于集电 // 极总负载电阻R／Ｌ，Cu 中的电流可忽略不计，得简化模 型图（C）。
当 f =fH 时，相频特性将滞后45°，并具有 -45/dec的斜率。在0.1 fH 和10 fH处与实际的相频 特性有最大的误差，其值分别为+5.7°和－5.7°。 这种折线化画出的频率特性曲线称为波特图，是 分析放大电路频率响应的重要手段。
RC高通电路
RC高通电路如图所示。 & 为： 其电压放大倍数 A v • • Uo R 1 Au • U i R 1 / j C 1 1/j RC 式中
U be
混合π模型
(a)晶体管的结构示意图
I b0 ，这是因为β本身 这一模型中用 g m V b'代替 e 就与频率有关，而gm与频率无关。
.
.
2、简化的混合 模型 通常情况下， rce远大于 c--e 间所接的负载 电阻，而 rb/c也远大于Cμ 的容抗，因而可 认为rce和rb/c开路。
放大电路的频率响应
2021/3/11
11
ƒH：高频区放大倍数下降为中频区的 1 / 2 AuH12Aum0.70A7 um
同理，下限截止频率ƒL为：
AuL 12Aum0.70A7um
通频带为：
BW= ƒH- ƒL ƒH
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半功率点：上、下限截止频率所对应的H点和L点。
线性失真由电路中的线性电抗元件引起 非线性失真由电路中的非线性元件引起
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7
⑵结果不同 线性失真，各频率分量信号的比例关系和时间关系发
生变化，或滤掉某些频率分量的信号， 但决不产生输入信号中所没有的新的频率分量信号。
非线性失真，产生输入信号中所没有的新的频率分量。
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各频率分量信号的放大倍数相同，延迟不同。
由于相位=t，延迟时间不同，意味着不与成正比。人们
称这种失真为相位频率失真。
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6
2、线性失真和非线性失真
振幅频率失真和相位频率失真都是由电路的线性 电抗元件引起的，故又称为线性失真。
线性失真和非线性失真不同点： ⑴起因不同
3、不失真条件---理想频率响应
不失真：放大器对所有不同频率成分的放大倍数相同， 延迟时间也相同。
不产生频率失真的条件为：
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理想频率响应 不产生线性失真的振幅频率响应和相位频率响应
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10
二、实际的频率特性及通频带定义
将实际的振幅频率响应划分为三个区域， 中频区 低频区 高频20lgAum-3dB GL=20lgAuL= 20lgAum-3dB
放大电路的频率响应PPT课件
2019/11/26
f f
6
§ 22..77 .放2 大B电J路T的的频高率频响应小信号模型及频率参数
1. BJT高频小信号模型
+
c
混合π型高频小信号模型是通过三极管的物理模型而建立的。
b'是假想的基区内的一个点。
rbb' ——基区的体电阻
rb‘e——发射结电阻 Cb‘e——发射结电容 rb‘c——集电结电阻
相频响应：
H arctg( f fH )
2
2.7 放大电路的频率响应
幅频响应：
AVH
1 1 ( f fH )2
当 f fH 时，
20 lg AVH / dB
0.1f
0
H
-20
-40
-3dB
fH 10fH 100fH f
-20dB/十倍频程
1
AVH
1 1 ( f / fH )2
f -20dB/十倍频程
fH 10fH 100fH f
45 / 十倍频
这种对数频率特性曲线称为波特图(bode plot)，
2其019中/11f/2H6是一个重要的频率点，称为上限截止频率。
4
2.7 放大电路的频率响应
2. RC高通电路频率响应
（1）频率响应表达式：
AVL
Vo Vi
b 'C
得:
gm rb'e
1 j r b'e (Cb'e Cb'c )
. 将c、e短路。
b Ib b'
Cb'c
+
r
+.
b'b
放大电路的频率响应
第五章
一,概述
放大电路的频率响应
在放大电路中, 在放大电路中,由于电抗元件以及晶体管极间 电容的存在,当输入信号的频率过低或过高时, 电容的存在,当输入信号的频率过低或过高时, 不但放大倍数的数值会变小,而且还将产生超前 不但放大倍数的数值会变小, 或滞后的相移.这说明放大倍数是信号频率的函 或滞后的相移.这说明放大倍数是信号频率的函 数,这种函数关系称为频率响应或频率特性. 这种函数关系称为频率响应或频率特性 频率响应或频率特性.
二,频率响应的基本概念
1. 高通电路 及频率响应
电路中耦合 电容, 电容,旁路 电容的影响. 电容的影响.
第5章
2. 低通电路 及频率响应
晶体管极间 电容, 电容,寄生 电容的影响. 电容的影响.
3. 波特图
第5章
用对数坐标画频率特性曲线.由对数幅频特 用对数坐标画频率特性曲线.由对数幅频特 和对数相频特性组成. 相频性组成 性和对数相频特性组成.
注意: 注意:
低频段A 下降且产生相移, 低频段Au下降且产生相移,主要受耦合电 旁路电容的影响. 容,旁路电容的影响. 高频段A 下降且产生相移, 高频段Au下降且产生相移,主要受晶体管 极间电容,电路中寄生电容的影响. 极间电容,电路中寄生电容的影响.
�
幅频 特性
相频 特性
图5.1.3 高通电路与低通电路的波特图
三,单管共射放 大电路的频 率响应
中频电压 放大倍数 单管共射放大电 路及其等效电路
通频带: 通频带: fbw=fH-fL, fL:下限截止频率 fH:上限截止频率
增益带宽积:中频增 增益带宽积: 益Ausm与通频带fbw的乘 积,即|Ausmfbw|.
第三章 放大电路的频率特性(频率响应)
以单级阻容耦合放大电路（共射）为例： （1）中频区 flu＜f＜fH的区域称为中频区。 I （2）低频区 f＜fL的区域称为低频区。 C 1 （3）高频区 f＞fH的区域称为高频区 + + U
1
+ V CC
ie R b1 IB T ie R b2 Re Rc
+
B
C2 UE Ce
+
uO R L
I2
1、RC高通电路的波特图 RC高通电路的波特图 低频区的对数频率特性） （低频区的对数频率特性） 电路图见书159 159页 （电路图见书159页） 2、RC低通电路的波特图 RC低通电路的波特图 高频区的对数频率特性） （高频区的对数频率特性） 电路图见书161 161页 （电路图见书161页）
ui
│Au│ │Au0│ 0.7│Au0│
-
-
0
fL
fH
f
通频带： 二、 通频带： 表示放大电路对不同频率输入信号的响应能力 。 中频电压放大倍数A 下降到0 707A 中频电压放大倍数 Aum 。 下降到 0.707Aum 时 ， 相应的低 频频率和高频频率分别称为下限频率f 和上限频率f 频频率和高频频率分别称为下限频率 fl 和上限频率 fh。 fbw=fh-fL BW=fh-fl 重要技术指标之一。 见书156 156页 重要技术指标之一。 见书156页，相频特性 三、 频率失真 如果放大电路的通频带不够宽， 如果放大电路的通频带不够宽 ， 则对信号中各种 频率成分的放大倍数和附加相移会发生变化， 频率成分的放大倍数和附加相移会发生变化 ， 使输出 信号波形产生失真，通称频率失真。 信号波形产生失真，通称频率失真。 如果放大倍数的值随频率而变， 如果放大倍数的值随频率而变 ， 由此产生的波形 产生失真,通称幅频失真。 产生失真,通称幅频失真。 如果相位差的值随频率而变 由此产生的波形产生失真,通称相频失真。 ，由此产生的波形产生失真,通称相频失真。
模拟电路第05章 放大电路的频率响应图
图5.1.1 高通电路及频率响应
返回
图5.1.2 低频电路及其频率响应
返回
图5.1.3 高通电路与低通电路的波特图
返回
5.2 晶体管的高频等效模型
• 图5.2.1 晶体管结构示意图及混合π模型 • 图5.2.2 混合π模型的简化 • 图5.2.3 的分析 • 图5.2.4 的波特图
返回
C1
RS +
VS -
VCC
大 RB
RC
C2 + RL VO -
b rbb b’cBiblioteka RS+ VS
-
e
rbe gmvbe
RL Vo
e
中频增益：
Am
VO VS
Vbe VS
VO Vbe
rbe
gm Vbe RL
RS rbb rbe
Vbe
RS
rbe rbb
rbe
gm RL
O RL rbe O RL
5、查手册得：rbb、cbc、fT (已知条件)；
6、
e
结电容：cbe
gm
2 fT
cbc
Miller 定理
I1
Z
Z in + V1 ~ -
Ii I +
ri AV1 -
I2
单向化
Z in
+
+ I1
V2 -
V1 ~ -
Z1
Ii II +
ri AV1 -
I2
+ Z2 V2
-
加 V1 产生 V2 ：
Z1 IIV 1 I
返回
图5.6.1 未加频率补偿的集成运放的频率响应
放大电路的频率响应
第五章放大电路的频率响应在实际应用中，电子电路所处理的信号，如语音信号、电视信号等都不是简单的单一频率信号，它们都是由幅度及相位都有固定比例关系的多频率分量组合而成的复杂信号，即具有一定的频谱。
如音频信号的频率范围从20Hz到20Hz，而视频信号从直流到几十兆赫。
由于放大电路中存在电抗元件（如管子的极间电容，电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等），使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。
如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同，就会引起幅度失真。
如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。
幅度失真和相位失真总称为频率失真，由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的，故不称为线性失真。
为实现信号不失真放大所以要需研究放大器的频率响应。
5．1频率失真与非线性失真频率失真和非线性同样都是使输出信号产生畸变，但两者在实质上是不同的。
具体体现以下两点：1. 起因不同：频率失真是由电路中的线性电抗元件对不同信号频率的响应不同而引起，非线性失真由电路的非线性元件（如BJT、FET的特性曲线性等）引起的。
2. 结果不同：频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量信号。
但非线失真，会将正弦波变为非正弦波，它不仅包含输入信号的频率成分（基波），而且还产生许多新的谐波成分。
5.1.1 时间常数RC电路的频率响应放大电路频率响应的基本概念1. 放大电路的频率响应频率响应表达式表示电压放大倍数的模与频率的关系，称为幅频响应。
表示放大器输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系，称为相频响应。
2. RC耦合放大器的幅频特性RC耦合放大器的幅频特性曲线如图所示。
中频区：在一个较宽的频率范围内，曲线是平坦的。
即放大倍数不随信号频率而变。
（在此频率范围内，耦合电容、射极旁路电容视为短路，极间电容视为开路）。
高频区（高于f H的频率范围）：当信号频率升高时，放大倍数随频率的升高而减少。
第五章 放大电路的频率响应
第五章 放大电路的频率响应5．1 频率响应概述一、频率响应的定义1．定义我们已在2.1放大电路主要性能指标中“通频带”中，讲过频率响应的定义。
现重新定义。
由于放大电路中具有电抗元件（电容、电感）和晶体管、场效应管存在极间电容。
它们对输入信号中的不同频率成分所呈现的电抗不同，从而，使放大电路对输入的不同频率成分的放大倍数的数值和相移角不同，即放大电路的放大倍数与输入信号的频率有关。
为此，引入频率响应，定义如下：（放大）电路的放大倍数与信号频率之间的关系，称为（放大）电路的频率响应，又叫频率特性。
一般考查电压放大倍数。
即∙A u (f)=∣∙A u ∣(f)·∠ϕ u (f)2.幅频特性放大倍数的大小（模）与信号频率之间的关系∣∙A u ∣(f)，称为幅频特性。
3．相频特性放大倍数的相移角（输出电压与输入电压之间的相位差角）与信号频率之间的关系∠ϕ u (f)，称为相频特性。
二、RC 电路的频率响应1． RC 高通电路图5－1－1 RC 高通电路（1）电压放大倍数∙A u ＝i ∙∙U U o ＝∙∙+i i U C j 1R R U ω=C j 1R R ω+=RC j 111ω+式中ω为输入信号的角频率。
由式可见，ω不同时∙A u 的模∣∙A u ∣值不同，∙A u 的相移角ϕu 也不同。
整理上式：令τ＝RC ，ωL =τ1＝RC1，则f L =πω2L =RC 21π 将ωL 代入上式，得：∙A u ＝ωωj 11L+＝jf f 11L +＝jf f j -11L 2=f f j 11L -＝)f f j 1)(f f j -(1ff j 1L L L ++ ＝2L L )f f (1f f j1++＝2L )f f (11+＋j 2L L )f f (1f f + (2) 频率响应特性曲线① 幅频特性∣∙A u ∣＝22L L 22L ))f f (1f f ())f f (11(+++＝22L 2L ))ff (1()f f (1++ =2L )ff (11+ 由式可见，f 越低时∣∙A u ∣就越小；f 越高时∣∙A u ∣就越大；当f>>f L 时。
第5章放大电路的频率响应
60
40
20
20dB/十倍频
0
0.1
1
10
-20
A() 20lg () arctan
0
90
模 拟电子
( )
90 0
线 450 路
0 450
0.1
1
10
10
900
模 拟电子线路
3. 一阶极点因子
A/ ()dB 第5章 放大电路的频率响应
40
H
1
1 jf / fL
模 拟电子线路 RC低通电路的频率特性曲线
19
模 拟电子线路
三、RC高通电路
第5章 放大电路的频率响应
其电压放大倍数 Av 为：
Av =
Vo Vi
j / L 1 j / L
jf / 1 jf
fL / fL
RC 高通电路
式中 L
1 RC
1
)(1
j10 5
)
100
-20dB/十倍频
80
-40dB/十倍频
60
40
-60dB/十倍频
20
模
0
拟电子线路
10 3
10 4
105
10 6
20
16
模 拟 4电0 子 线 路
第5章 放大电路的频率响应
( )
900
450
-45o/十倍频
0 450
90 0
103
10 4
-90o/十倍频
Vi
RB2
RL Vo
RE
第五章、 放大电路的频率响应
因放大电路对不同频率成分信号的增益不同， 从而使输出波形产生失真，称为幅度频率失真， 简称幅频失真。
放大电路对不同频率成分信号的相移不同， 从而使输出波形产生失真，称为相位频率失真， 简称相频失真。
幅频失真和相频失真是线性失真。
分析方法：用相量形式，求传递函数 ,再作分析。
产生频率失真的原因是: 1.放大电路中存在电抗性元件。
max
A741为0.5V/S 高速型SR>10V/S
输入
例如：uo Uom sinωt
输出
则： duo dt
max duo dt
t0
t
Uom
须使：SR> 2 f Uom 否则将引起输出波形失真
A741，Uom=10 最高不失真频率为8 kHz
V
2. 全功率带宽BWP
输出为最大峰值电压时不产生明显失真的最高工作频率
0
•
I
1
•
I
c
jc
•
1
∴
•
U Au
•0
jc
1
R
1
1
jcR
U i jc
.
Ui
•
在此称 Au 为传递函数。
R
.
C U0
令
1 H RC
则
f
H
1
2RC
在此先称 fH为上限频率。
∴
A•
u
1
1 j
1
1 j
f
H
f H
•
Au
1
2
1
2
1
H
1
f fH
arctan f
f H
A•
1
第五章 放大电路的频率响应
Au =
频率响应
（频率特性） 频率特性）
Ui
= Au (ω)
相频特性： 相频特性：描绘输出信号与输入信号之间相位差
∠ 随频率变化的规律。 Au = ∠U o ∠U i = (ω ) 随频率变化的规律。
产生频率响应的原因： 产生频率响应的原因： 1、放大电路中存在电抗性元件。如：耦合电容、 放大电路中存在电抗性元件。 耦合电容、 放大电路中存在电抗性元件 旁路电容、分布电容等。 旁路电容、分布电容等。 2、三极管的β是频率的函数β（ω）。 三极管的 在中频范围， 恒定。 宽的频率范围， 变化的。 在中频范围， β恒定。在宽的频率范围，β是变化的。
§5.2 晶体管的高频等效模型
一、晶体管的混合π模型 晶体管的混合 模型 1、完整的混合 模型 、完整的混合π模型
π模型 模型
晶体管结构示意图
rc和re分别是集电区和发射区的体电阻，数值比较小，常忽略 分别是集电区和发射区的体电阻，数值比较小， 不计。 为集电结电容， 为发射结电容。 为集电结电阻， 不计。C为集电结电容，Cπ为发射结电容。 rb′c为集电结电阻， ′
从器件手册查得 f β (或 f T )
总结
′ 特殊的 Cπ = Cπ + C
′ ∴ Cπ＝特殊的 Cπ －C
从器件手册查得 C ob ( 近似为 C )
U ce K是电路的电压放大倍数 ，用 K = ′ 得到 Ub e ′ ′ 用Cπ = Cπ + 1 K）C 得到这个电路的 Cπ （
20 lg A
u
当f =fL时， 20 lg Au = 20 lg 2 ≈ 3dB , ≈ 45
表明f 每下降10倍 当f <<fL时，20 lg Au ≈ 20 lg f , ≈ 90 ，表明 每下降 倍，增 fL 益下降20dB，即对数幅频特性在此区间可等效成斜率为（20dB/ 益下降 ，即对数幅频特性在此区间可等效成斜率为（ 十倍频）的直线。 十倍频）的直线。
第三章放大电路的频率响应-资料
图中
R
c
+
+
Us
Ri Rs
Ri
rbe rbe
Us
U
+
s
~
-
R rbe // rbb (Rs //Rb)
U be C
gmUbRe c
U o
e
C C b e ( 1 - K ) C b c C b e ( 1 g m R c ) C b c
f
Au
1
1
fL f
2
2l0gA u-20 lg1ffL2
则有：
当 ff L 时2， 0 A ul g 0dB
当 ff L 时 2 l0 A ， g u - 2 l 0 f g f L 2 l0 f g f L 当 f f L 时 2 lA 0 g ， u - 2 l 0 g 2 - 3 dB
0
可得
1j
1
f / f
0
1j1f0
1j f / f
(10) f
与
0
1 j
f f
比较，可知 0
f
1
0
0
(1 0 )
f
说明：
因 为 0 1 0 ： 0， f (1 0)f 所以：
1. f 比 f 高很多，等于 f 的 (1 + 0) 倍；
C C b e(1-K )C b c
bb
I
bI
b
U
b
U
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' 3、高频段：考虑 C π ， C 开路
R U' s
b' . Au e RL . Uo
A ush
' ' U U U U r Ri C o s 'π o b' e U s U s U s U C' Rs Ri rbe
π
1 ' j C π ' ( gm RL ) ，R rb'e∥(rbb' Rb∥Rs ) 1 R ' j C π
o i
0，U 滞后U 90。 U o o i
. Ui
Au =
f fH . , arctan 2 1 f f H 三、截止频率：使输出电压幅值下降到 70.7%，相位为±45º的信号频率。
Au =
通频带： fbw fH fL . fH 上限截止频率， fL 下限截止频率。 5.1.3 波特图
超前U ，当 f 0 时； U o i 0，U 超前U 90。 U
o o i
. Uo
. I . Ui
Au =
Au =
jf fL , 1 jf fL f fL
fL
,
1 , 2RC
1 f fL
2
2
arctan f fL .
二、低通电路：信号频率越低，输出电压越接近输入电压。 . I 滞后U ，当 f 时； U
1 , 1 jf f H 1
fH
1 , 2RC
. Uo
低频段（串联，高通电路） 随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，放大能力下降。 高频段（并联，低通电路） 随着信号频率逐渐升高， 晶体管极间电容和分布电容等容抗减小， 放大能力下降。
5.2 晶体管高频等效模型* 5.2.1 晶体管的混合π模型 ⑴混合π模型
' ' ' Cπ Cπ Cμ Cπ (1 gm RL )Cμ ,
gm
0
rb' e
I EQ . UT
5.2.2 β的频率响应
gmU b' e [ 1 j (C C )] U b' e π μ rb' e
0
1 j f f
f
0 1 f ， ， tg－1 2 2 π rb'e (C π Cμ ) f 1 ( f f )
f
k 1
n
1
2 Hk
.
' 2、低频段：考虑 C ， C π 开路
Rs Us . Ui . Au . Uoo
C RL . Uo
U U U RL U Ri r Ausmo oo b' e ( gm Rc ) ， o oo o A usmo 1 U s U s U oo Us Rs ＋Ri rbe Rc RL jC RL A 利用 A usm usmo Rc RL (j f f ) 1 A A A usm usm L A usm ， fL usl 1 1 f L (jf ) 1 j f fL 2π( Rc RL ) 1 j ( Rc RL )C
1 0 f .
5.4 单管共射放大电路的频率响应的频率响应
' 1、中频段： C 短路， C π 开路
Ui Ub' e Uo Ri rb' e [ g ( R ∥R )] A usm m c L U U U Rs Ri rbe s i b' e
rb ′ c ≫ Xc u , rce ≫ R′L . ⑵简化的混合π模型
cu 跨接于输入回路和输出回路，分析计算困难。 ⑶单向化的混合π模型
'' ' ' Cμ (1 gm RL )Cμ ， Cμ
k 1 Cμ ， k
' k gm RL U ce
.
U b'e
.
.
⑷简化的高频等效模型
Uo A ush U s
A usm ， f 1 j fH
fH
1 1 ' ' 2π RC π 2π [rb' e∥( rbb' Rb∥Rs )]C π
4、电压放大倍数的波特图
： 全频段放大倍数 A us
(j f ) A usm A fL usm Uo A us f f f f Us (1 j )(1 j ) (1 L )(1 j ) fL fH jf fH
第5章 放大电路的频率响应
5.1 频率响应概述 5.1.1 基本概念 研究放大电路对信号频率的适应程度，即信号频率对放大倍数的影响。 原因：由于放大电路中耦合电容、旁路电容、 半导体器件极间电容的存在，使放大倍数成为频率的函数。 5.1.2 高通电路和低通电路 一、高通电路：信号频率越高，输出电压越接近输入电压。
5.5 多级放大电路的频率响应 对于 n 级放大电路，若各级的下、上限频率分别为 f L1 ~ f Ln 、 f H 1 ~ f Hn ，则
f L f Lk ， f H f Hk ， f bw f bw k ， k 1,2,, n 。
f L 1.1
k 1
n
f L2k ，
1 1.1 fH