【电子教案--模拟电子技术】第四章放大电路的频率响应
模拟电子技术电子教案
模拟电子技术电子教案第一章：模拟电子技术概述1.1 教学目标让学生了解模拟电子技术的基本概念、特点和应用领域。
让学生掌握常用的模拟电子元件及其功能。
培养学生对模拟电子技术的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容模拟电子技术的定义和特点模拟电子技术的应用领域常用的模拟电子元件：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等1.3 教学方法采用讲授法，讲解模拟电子技术的基本概念和特点。
通过实物展示和示范，介绍常用的模拟电子元件及其功能。
引导学生进行实验操作，培养学生的动手能力。
1.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对模拟电子技术基本概念的理解。
通过对实验报告的评估，了解学生对常用模拟电子元件功能的掌握情况。
第二章：模拟电路的基本分析方法2.1 教学目标让学生掌握模拟电路的基本分析方法。
培养学生运用基本分析方法解决实际问题的能力。
2.2 教学内容模拟电路的基本分析方法：静态分析、动态分析、频率响应分析等。
常用电路分析工具：节点电压法、回路电流法、频率响应分析法等。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解模拟电路的基本分析方法。
通过示例电路，演示常用分析方法的运用。
引导学生进行实际电路的分析，培养学生的实际操作能力。
2.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对模拟电路基本分析方法的理解。
通过对实际电路分析的评估，了解学生对分析方法的掌握情况。
第三章：放大电路3.1 教学目标让学生了解放大电路的基本原理和特点。
培养学生掌握放大电路的设计和分析方法。
3.2 教学内容放大电路的基本原理：输入、输出和反馈关系。
放大电路的类型：共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。
放大电路的设计和分析方法：晶体管参数、电压增益、频率响应等。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解放大电路的基本原理和特点。
通过示例电路，介绍不同类型的放大电路。
引导学生进行放大电路的设计和分析，培养学生的实际操作能力。
3.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对放大电路基本原理的理解。
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
【电子教案--模拟电子技术】第四章放大电路的频率响应
达式， 即
共射电路完整波特图
AA
1jf us
usm
jf f L
f1jf
f
L
H
由上图可看出，画单管共射 放大电路的频率特性
时，关键在于算出下限和上限截止频率
f L
和
f H
，
下限截止频率取决于低频时输入回路的时间数
，由图可知： R R C ，其中，
L
L
s
i
1
R R r r
1 k
戴维宁定理等效
1 k 0.01 F
1//1 k 0.01 F
1
1
fH 2RC 23.140.5k0.01F31.8(kHz)
例 5.1.2 已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C
。
C 1
500 C 2 k
2fL R
1
23.1430H 0 z2500
0.21(2F)
4.1.2 晶体管及其单级放大电路的频率特性
•
R'B
US
I•c C 2
I•b RC
RS RL •
US
C 1 I•b
•
Ui
rbe
I•o C 2
RC
•
U o
IbRC
RL
AR•uBs
>>
rbAe• us0
1-jfL /
f
Aus
Aus 0 1(f L/ f)2
fL m (fL a ,1 fL x ) 2 -18 a 0rc (fL t/a f)n
结相位论fL1超: 频前2率。(R降S1低rb,e)AC1us；随之减f小L2,输2出(R比C1输RL入)C2电压
模拟电子技术课程教案
模拟电子技术课程教案第一章：模拟电子技术基础1.1 课程介绍了解模拟电子技术的基本概念和应用领域明确本课程的教学目标和学习要求1.2 模拟电子技术概述介绍模拟电子技术的基本原理和特点理解模拟信号与数字信号的区别1.3 模拟电路的基本元件介绍电阻、电容、电感等基本元件的特性分析电路中元件的作用和相互关系1.4 电路定律与分析方法学习欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律掌握节点分析、支路分析等电路分析方法第二章：放大电路2.1 放大电路的基本原理了解放大电路的作用和分类明确放大电路的基本组成和性能指标2.2 晶体管放大电路学习晶体管的特性和工作原理分析晶体管放大电路的输入输出特性2.3 放大电路的设计与分析学习放大电路的设计方法和步骤掌握放大电路的稳定性分析、频率响应分析等2.4 放大电路的应用实例分析音频放大器、功率放大器等应用实例了解放大电路在实际应用中的限制和优化方法第三章：滤波电路3.1 滤波电路的基本原理了解滤波电路的作用和分类明确滤波电路的基本组成和性能指标3.2 低通滤波器学习低通滤波器的原理和设计方法分析低通滤波器的频率特性和平滑特性3.3 高通滤波器学习高通滤波器的原理和设计方法分析高通滤波器的频率特性和平滑特性3.4 滤波电路的应用实例分析信号处理、通信系统等领域的滤波应用实例了解滤波电路在实际应用中的限制和优化方法第四章：模拟电路的测量与调试4.1 测量仪器与仪表学习示波器、信号发生器、万用表等测量仪器的基本原理和使用方法了解测量误差的概念和减小方法4.2 电路调试与故障排除学习电路调试的基本方法和步骤掌握故障排除的技巧和常用方法4.3 电路测试与性能评估学习电路测试的方法和指标了解电路性能评估的方法和准则4.4 实例分析：放大电路的测量与调试分析放大电路的测量参数和方法了解放大电路的调试过程和故障排除方法第五章：模拟电路的应用实例5.1 信号发生器的设计与实现学习信号发生器的基本原理和设计方法分析信号发生器的电路结构和性能指标5.2 模拟信号处理电路学习模拟信号处理电路的基本原理和设计方法分析滤波器、放大器等信号处理电路的应用实例5.3 模拟通信系统学习模拟通信系统的基本原理和组成分析调制解调器、放大器等通信电路的应用实例5.4 电源电路的设计与实现学习电源电路的基本原理和设计方法分析开关电源、线性电源等电源电路的应用实例第六章：运算放大器及其应用6.1 运算放大器的基本原理了解运算放大器的工作原理和特性明确运算放大器的应用领域和性能指标6.2 运算放大器的应用电路学习运算放大器的差分放大电路、比例放大电路等基本应用分析运算放大器在信号处理、滤波器设计等领域的应用实例6.3 运算放大器的选型与使用学习运算放大器的选型原则和使用注意事项掌握运算放大器的级联、偏置电路设计和补偿方法6.4 运算放大器的troubleshooting 与优化学习运算放大器电路的故障分析和排除方法了解运算放大器电路的性能优化技巧第七章：振荡电路7.1 振荡电路的基本原理了解振荡电路的作用和分类明确振荡电路的基本组成和性能指标7.2 LC 振荡电路学习LC 振荡电路的原理和设计方法分析LC 振荡电路的频率稳定性和Q 值的影响7.3 晶体振荡电路学习晶体振荡电路的原理和设计方法分析晶体振荡电路的频率稳定性和应用实例7.4 振荡电路的应用实例分析信号发生器、无线通信等领域的振荡应用实例了解振荡电路在实际应用中的限制和优化方法第八章：模拟集成电路8.1 集成电路的基本原理了解集成电路的分类和特点明确集成电路的设计流程和制造工艺8.2 模拟集成电路的基本单元学习放大器、滤波器、转换器等基本模拟集成电路单元的设计方法分析集成电路中元件的匹配和布局要求8.3 集成电路的封装与测试学习集成电路的封装技术和测试方法掌握集成电路的可靠性评估和品质控制要点8.4 集成电路的应用实例分析音频处理、视频处理等领域的集成电路应用实例了解集成电路在现代电子设备中的广泛应用和趋势第九章：模拟电子技术的现代发展9.1 集成电路的设计软件与工具了解现代集成电路设计所需的软件和工具掌握电子设计自动化（EDA）工具的基本使用方法9.2 现代模拟集成电路技术的发展趋势学习FinFET、MEMS 等先进集成电路技术的特点和应用了解物联网、等新兴领域对模拟电子技术的需求和挑战9.3 混合信号集成电路及其应用学习混合信号集成电路的设计方法和应用领域分析模拟数字接口、模拟数字转换器等混合信号电路的应用实例9.4 电源管理集成电路学习电源管理集成电路的基本原理和设计方法分析电源管理集成电路在便携式电子设备中的应用实例第十章：模拟电子技术的实验与实践10.1 实验设备与实验流程了解模拟电子技术实验所需设备和材料掌握实验操作的基本流程和安全注意事项10.2 实验项目与实验指导学习放大电路、滤波电路等基本实验项目的设计与调试分析实验中可能遇到的问题和解决方法10.3 设计性实验与创新实践学习设计性实验的要求和评价标准探索模拟电子技术在创新实践中的应用和解决方案掌握实验结果的展示和交流技巧重点和难点解析重点环节1：模拟电子技术的基本原理和特点解析模拟电子技术的基本概念，包括模拟信号与数字信号的区别强调模拟电子技术的应用领域和实际意义重点环节2：放大电路的作用和分类解析放大电路的基本原理和性能指标强调不同类型放大电路的特点和应用场景重点环节3：滤波电路的设计与分析解析滤波电路的基本原理和设计方法强调滤波电路的频率特性和平滑特性分析重点环节4：模拟电路的测量与调试方法解析测量仪器与仪表的使用方法和测量误差的概念强调电路调试的步骤和故障排除技巧重点环节5：模拟电路的应用实例分析解析信号发生器、音频放大器等应用实例的设计与实现强调模拟电路在实际应用中的限制和优化方法重点环节6：运算放大器的基本原理和应用解析运算放大器的工作原理和特性强调运算放大器的应用电路设计和优化方法重点环节7：振荡电路的原理和设计解析LC振荡电路和晶体振荡电路的设计方法强调振荡电路的频率稳定性和应用实例重点环节8：模拟集成电路的设计与测试解析集成电路的基本单元设计和封装技术强调集成电路的测试方法和可靠性评估重点环节9：现代模拟电子技术的发展趋势解析现代集成电路设计工具和先进技术的发展趋势强调新兴领域对模拟电子技术的需求和挑战重点环节10：模拟电子技术的实验与实践强调实验操作的基本流程和安全注意事项全文总结和概括：本教案涵盖了模拟电子技术的基本原理、放大电路、滤波电路、测量与调试、应用实例、运算放大器、振荡电路、模拟集成电路、现代发展趋势以及实验与实践等十个重点环节。
模拟电子技术教案
模拟电子技术课程教案1、适用专业：电气信息及相关专业大学本科二年级2、授课时间：第三学期3、任课教师：4、本课程学时：52+125、本课程教学目的：本课程是电气信息类各专业的主要技术基础课。
是现代新兴技术如计算机技术、信息技术等的基础，是一门必修课。
其目的是使学生获得模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能；熟悉模拟电子电路的工作原理，掌握模拟电路分析方法和设计方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。
6、本课程教学要求：(1)．能理解电子线路中常用半导体器件、基本放大电路、反馈放大电路、集成运放及应用、直流稳压电源等内容的工作原理、特点及应用，并识记上述内容中的基本知识，能运用这些原理和概念，在该知识内容范围内进行识别和判断。
(2)．能理解和掌握常用基本单元电子电路的组成和分析方法，并能对它们的主要指标进行分析估算。
(3)．能综合运用所学知识对由若干基本单元电子电路组成的较复杂电子电路进行分析估算。
7、本课程使用教材：陶桓齐编，《模拟电子技术》，华中科技大学出版社8、主要参考书目：刘光祜编，《模拟电路基础》，电子科技大学出版社康华光编，《电子技术基础》（模拟部分），高教出版社陈大钦编，《模拟电子技术基础问答、例题、试题》，华中理工大学出版社唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社谢自美编，《电子线路设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社一、课程主要内容：第1章半导体器件第2章基本放大电路第3章多级放大电路第4章集成运算放大电路第5章负反馈放大电路第6章信号运算电路第7章信号处理电路第8章波形产生和转换电路第9章功率放大电路第10章直流电源电路二、课程讲授计划：第1章半导体器件1. 本章基本要求：了解半导体基础知识；掌握二极管基础知识，掌握二极管应用；掌握双极型晶体管（BJT）工作原理，伏安特性曲线，BJT的各个参数；对比学习场效应管（FET）的原理和特性曲线。
第四章基本放大电路的频率响应教案
= (1 +
1 g m Ro
)
jωCb'c
•
Vo
相应地也存在一个等效密勒电容:
C
' M
= (1 +
1 g m Ro )Cb'c
ib rbb' r u b'e C b'e b'e
Cb'c
icb'
gmub'e
ic
RO
•
Vo
然而在高频区，CM' 与 Ro的乘积相比CM 与输入电阻ri 的乘积要小得多，工程上忽略
连接起来互不独立，使电路的求解过程复杂，同时工程也允许忽略部分因素。
（2）具体简化过程：
r r 第一步简化—— b'c 、ce 相对其它电阻很大，近视认为开路而忽略；（即简化混合π型等效电路）
第二步简化——利用密勒定理，将跨接在输入/输出回路之间电容 Cb'c分别折合到两个回路中去。
下面分别考虑输入、输出回路的效应：
一方面表现为输出电压幅值在改变；
另一方面表现为输出电压与输入电压产生相位移（称为附加相移）。则放大倍数是 一个相量，用复数符号法来描述。
即：
•
AV = AV∠φ
⎜⎛A• V( ⎝
f
)
=
AV(
f
)∠φ(
f
)
⎟⎞ ⎠
通常： 把放大倍数的幅度与频率的关系，称为幅频特性。 把输出电压与输入电压的相位移（附加相移）与频率的关系称为相频特性。
C b
'e
、C b
'c
的影响，这样与H参数微变等效电路中
参数相互之间有一定的关系，因而可从H参数求取混合π参数的各个等效电阻。
《模拟电子技术》教学大纲
《模拟电子技术》课程教学大纲课程名称: 模拟电子技术课程代码: 0730081课程类型: 专业核心课学分: 4 总学时: 72 理论学时: 56 实验（上机）学时: 16 先修课程: 电路基础高等数学大学物理适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程一、课程性质、目的和任务本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。
本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等, 获得信息传递技术必备的理论知识, 为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1.掌握各章节基本内容, 对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求, 要求学生很好理解和掌握。
在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2.本课程是电专业的非常重要的专业基础课, 也是电信专业研究生入学考试的必考课程, 且具有广阔的工程应用背景。
因此, 在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力, 注意理论联系实际, 同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。
本课程教学的组织方式包括三大部分：基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段, 实验课将通过实际的操作和设计, 使学生加深对电路、器件模型等内容的理解, 巩固课堂教学内容。
3.本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试: 50%；平时成绩（含平时考勤、提问、作业）: 20%；实验: 10%；期中: 20%。
三、教学内容及要求第一章常用半导体元器件(10学时)内容①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构－－电子和空穴、Ｐ型半导体、Ｎ型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、ＰＮ结的单向导电性②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线, 主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
电子电工学——模拟电子技术 第四章 双极结型三极管及发达电路基础
4.1 双极结型三极管BJT
(Bipolar Junction Transistor)
又称半导体三极管、晶 体管，或简称为三极管。
分类： 按材料分：硅管、锗管 按结构分：NPN型、PNP型 按频率分：高频管、低频管 按功率分：小功率、大功率
半导体三极管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
c
e V VCE
VCC
V
VBE
也是一组特性曲线
实验电路
1.共射极电路的特性曲线
输入特性 :iB=f(vBE)|vCE=const
(1)VCE=0V时，发射结和集电结均正偏，输入特性相当于两个PN结并联
(2)VCE=1V时，发射结正偏，集电结反偏，收集电子能力增强，发射极发
射到基区的电子大部分被集电极收集，从而使得同样的VBE时iB减小。
ICEO (1 )ICBO 值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。
３．极限参数
(1) 集电极最大允许电流 ICM
过流区
当IC过大时，三极管的值要 iC
减小。在IC=ICM时，值下降 ICM
到额定值的三分之二。
PCM = iCvCE
(2) 集电极最大允许耗散功率 PCM
将 iC 与 vCE 乘 积 等 于 规 定 的 PCM 值各点连接起来，可得 一条双曲线。
利用IE的变化去控制IC，而表征三极管电流控制作用的参 数就是电流放大系数 。
共射极组态连接方式
IE UBE
+ Uo
-
49 IC 0.98(mA)
IB
20( A)
共射极接法应用我们得到的结论：
１、从三极管的输入电流控制输出电流这一点看来，这两 种电路的基本区别是共射极电路以基极电流作为输入控制 电流。 ２、共基极电路是以发射极电流作为输入控制电流。
《模拟电子技术》教案(全)
《模拟电子技术》教案（全）模拟电子技术教案信息工程系目录第一章常用半导体器件第一讲半导体基础知识第二讲半导体二极管第三讲双极型晶体管三极管第四讲场效应管第二章基本放大电路第五讲放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理第六讲放大电路的基本分析方法第七讲放大电路静态工作点的稳定第八讲共集放大电路和共基放大电路第九讲场效应管放大电路第十讲多级放大电路第十一讲习题课第三章放大电路的频率响应第十二讲频率响应概念、RC电路频率响应及晶体管的高频等效模型第十三讲共射放大电路的频率响应以及增益带宽积第四章功率放大电路第十四讲功率放大电路概述和互补功率放大电路第十五讲改进型OCL电路第五章模拟集成电路基础第十六讲集成电路概述、电流源电路和有源负载放大电路第十七讲差动放大电路第十八讲集成运算放大电路第六章放大电路的反馈第十九讲反馈的基本概念和判断方法及负反馈放大电路的方框图第二十讲深度负反馈放大电路放大倍数的估算第二十一讲负反馈对放大电路的影响第七章信号的运算和处理电路第二十二讲运算电路概述和基本运算电路第二十三讲模拟乘法器及其应用第二十四讲有源滤波电路第八章波形发生与信号转换电路第二十五讲振荡电路概述和正弦波振荡电路第二十六讲电压比较器第二十七讲非正弦波发生电路第二十八讲利用集成运放实现信号的转换第九章直流电源第二十九讲直流电源的概述及单相整流电路第三十讲滤波电路和稳压管稳压电路第三十一讲串联型稳压电路第三十二讲总复习第一章半导体基础知识本章主要内容本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。
本章学时分配本章分为4讲，每讲2学时。
第一讲常用半导体器件本讲重点1、PN结的单向导电性；2、PN结的伏安特性；本讲难点1、半导体的导电机理:两种载流子参与导电；2、掺杂半导体中的多子和少子3、PN结的形成；教学组织过程本讲宜教师讲授。
《模拟电子技术》教案(全)
电路性能指标
了解并掌握电路的主要性能指标， 如增益、带宽、失真度等。
电路性能评估方法
运用仿真软件或实际测试，对电 路性能进行评估。
电路优化方法
根据评估结果，通过调整电路参 数、改进电路结构等方法，优化
电路性能。
04
模拟电子技术应用实例
放大电路原理及应用的输入信号放大为较强的输出
简单电子电路的分析与测试
搭建基本放大电路、振荡电路等，观 察并分析其工作原理和性能指标。
实验报告的撰写
根据实验数据和观察结果，撰写实验 报告，包括实验目的、步骤、数据记 录、结果分析和结论等。
课程设计选题及要求
设计并制作一个音频放大器
设计并制作一个数字钟
要求实现音频信号的放大，并具有一定的频 率响应和失真度指标。
瞬态电路分析
运用换路定则和初始值、 稳态值等概念，分析电路 在开关瞬间的电压、电流 变化。
复杂电路分析方法
等效电路法
通过电路等效变换，简化复杂电 路，便于分析和计算。
节点电压法
以节点电压为未知量，列写节点电 压方程，求解复杂电路。
网孔电流法
以网孔电流为未知量，列写网孔电 流方程，求解复杂电路。
电路性能评估与优化
电子元器件简介
01
电阻器
电阻器是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的
一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。
02 03
电容器
电容器是一种容纳电荷的器件。电容器是电子设备中大量使用的电子元 件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制等方面。
02
03
04
熟悉基本电子元件的特 性和参数，如电阻、电 容、电感等。
模拟电子技术基础PPT第4章 放大电路的频率响应
Cbe---发射结电容 r--b-集c 电结电阻
Cbc ---集电结电容
互导
gm
iC vBE
VCE
iC vBE
VCE
BJT的高频小信号模型
电工电子
1. 晶体管的高频小信号模型
②简化模型
忽略 rbc 和 rce 混合型高频小信号模型
上海理工
电工电子
上海理工
电工电子
上海理工
4.3.1 单级共射极放大电路的频率响应
1. 高频响应
①型高频等效电路
目标：简化和变换
CM1 (1 gmRL )Cbc
CM2 Cbc
CM2 CM1 输出回路的时间常数
远小于输入回路时间常数， 考虑高频响应时可以忽略 CM2的影响。
C Cbe CM1
电工电子
4.3.1 单级共射极放大电路的频率响应 1. 高频响应
上海理工
end
电工电子
电工电子
1. RC低通电路的频率响应
②频率响应曲线描述
幅频响应
AVH
1 1 ( f / fH )2
最大误差 -3dB
相频响应 H arctan ( f / fH )
上海理工
电工电子
2. RC高通电路的频率响应
上海理工
RC高通电路
RC电路的电压增益：
AVL (s)
Vo (s) Vi (s)
R2
g mVbe
Vo RL
(Vo
Vbe )jCbc
0
由于输出回路电流比较大，所
以可以 忽略 Cbc 的分流，得 Vo gm RL Vbe
而输入回路电流比较小，所以
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 放大电路的频率响应题解
精品行业资料，仅供参考，需要可下载并修改后使用！第五章 放大电路的频率响应自 测 题一、选择正确答案填入空内。
（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。
A.输入电压幅值不变，改变频率B.输入电压频率不变，改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。
A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适（3）当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时，放大倍数的值约下降到中频时的 。
A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍 即增益下降 。
A.3dBB.4dBC.5dB（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U 与iU 相位关系是 。
A.＋45˚B.－90˚C.－135˚当f ＝ f H 时，o U 与iU 的相位关系是 。
A.－45˚ B.－135˚ C.－225˚ 解：（1）A （2）B ，A （3）B A （4）C C二、电路如图T5.2所示。
已知：V C C ＝12V ；晶体管的C μ＝4pF ，f T = 50MHz ，'bb r ＝100Ω, β0＝80。
试求解：（1）中频电压放大倍数smu A ； （2）'πC ；（3）f H 和f L ；（4）画出波特图。
图T5.2解：（1）静态及动态的分析估算：∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ -≈-⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u ββ（2）估算'πC ：pF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈-≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ（3）求解上限、下限截止频率：Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥（4）在中频段的增益为dB 45lg 20sm ≈u A频率特性曲线如解图T5.2所示。
电路的频率响应教案
电路的频率响应教案教案标题：探究电路的频率响应教案目标：1. 了解什么是电路的频率响应；2. 掌握频率响应的计算方法；3. 分析电路的频率响应特性。
教学准备：1. 教师准备：电路板、电源、信号发生器、示波器、电阻、电容、电感等实验器材；2. 学生准备：实验记录本、计算器。
教学过程：引入：1. 教师简要介绍频率响应的概念，即电路对不同频率信号的响应能力。
2. 引导学生思考：为什么不同频率的信号在电路中会有不同的响应？实验操作：1. 教师将电路板连接好，接通电源，并将信号发生器连接到电路中。
2. 调节信号发生器的频率，观察示波器上的波形变化，并记录下不同频率下的电压值。
3. 将记录的数据绘制成频率-电压的图表。
分析与讨论：1. 学生根据实验结果，观察图表中的趋势和规律。
2. 引导学生思考：不同电路元件对不同频率信号的响应有何影响？如何解释这种现象？计算频率响应：1. 教师引导学生计算电路的频率响应，即在不同频率下电压的变化情况。
2. 学生根据实验数据，计算出频率响应的数值，并绘制成频率-响应的图表。
总结与应用：1. 学生总结电路的频率响应特性，如低通滤波、高通滤波等。
2. 学生思考并讨论：频率响应在实际中有何应用？如何利用频率响应来设计电路？拓展延伸：1. 学生可以自行设计实验，探究不同电路元件对频率响应的影响；2. 学生可以进一步研究复杂电路的频率响应特性，并进行实际应用。
教学评估：1. 实验记录本中的实验数据和计算结果；2. 学生对频率响应的理解和应用能力。
教学反思：1. 学生对频率响应的理解是否准确？是否能够灵活应用到实际问题中？2. 实验操作是否清晰明了，是否能够顺利完成实验？3. 教学过程中是否引导学生进行思考和讨论，培养学生的自主学习能力？。
第四章 放大电路的频率响应
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2. 高通电路及频率响应
RC 高通电路
│& v = A│ 1 fL
1+ (
f
)2
fL =
ωL 1 = 2π 2πRC
ϕ = arctg( f L f )
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RC高通电路的波特图 高通电路 3. RC高通电路的波特图
Av = 1 fL
1+ (
f
)2
ϕ = arctg( f L f )
当频率较高时，│AV │ ≈1，输出与输入电压之间的相位 差=0。随着频率的降低，│AV │下降，相位差增大，且输出电 压是超前于输入电压的，最大超前90o。下限截止频率fL是一个 重要的频率点。
（2）带宽-增益积： 带宽-增益积： │fbw×Aum│
带宽增益积基本为常数 带宽增益积基本为常数
频率失真——由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同 6. 频率失真 由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同 而产生的失真。 而产生的失真。
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例 在图所示电路中, 已知三极管为3DG8D, 它的Cμ =4pF，
.
│v = A│
1 1+ ( f
fH
)2
ϕ = −arctg( f f ) H
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2. 低通电路及其频率响应
R +. Vi C +. Vo -
RC低通电路
1 1+ ( f
│v = A│
fH
)2
1 fH = 2πRC
ϕ = −arctg( f f ) H
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RC低通电路的波特图 3. RC低通电路的波特图
幅频响应
AV = 1 1 + ( f / fH )2 1 1 + ( f / fH )
模拟电子技术基础教案
云南民族大学教案课程名称: 模拟电子技术基础授课班级: 12级电子信息类1班、12级电子信息类2班、12级网络工程班、12级电气类1班、12级电气类2班任课教师: 王霞职称: 助教课程性质: 专业必修课授课学期: 2013-2014学年第一学期云南民族大学教案云南民族大学教案九、教学主要内容及教学安排：1.2 半导体二极管1.2.1 PN结及其单向导电性1.PN结中载流子的运动2. PN结的单向导电性加正向电压加反向电压PN结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。
反向电流非常小，PN结处于截止(cut-off)状态。
结论：PN结具有单向导电性：正向导通，反向截止。
1.2.2二极管的伏安特性1.二极管的结构2.二极管的类型3.二极管的伏安特性（1）正向特性（2）反向特性1.2.3 二极管的主要参数1.最大整流电流I F2.最高反向工作电压U R3.反向电流I R4.最高工作频率f M5.势垒电容C b6.扩散电容C d二极管单向导电举例1 1.2.4 稳压管1.PN结反向击穿机理解释2.稳压管的主要参数3.稳压管的稳压原理（1）稳压管必须工作在反向击穿区（2）稳压管应与负载R L并联，（3）必须限制流过稳压管的电流I Z4.举例说明如何选择限流电阻R补充内容：二极管的等效电路（或称为等效模型）1）理想模型：即正向偏置时管压降为0，导通电阻为0；反向偏置时，电流为0，电阻为∞。
适用于信号电压远大于二极管压降时的近似分析。
2）简化电路模型：是根据二极管伏安特性曲线近似建立的模型，它用两段直线逼近伏安特性，即正向导通时压降为一个常量Uon；截止时反向电流为0。
3）小信号电路模型：即在微小变化范围内，将二极管近似看成线性器件而将它等效为一个动态电阻r D 。
这种模型仅限于用来计算叠加在直流工作点Q上的微小电压或电流变化时的响应。
【教学方法】利用PPt的图形显示，设计一些动画图形讲解PN结的单向导电原理。
模拟电子技术基础第4章频率特性课件
共78页第5页
4.1 频率响应概述
8）每一个具体的放大电路，只对特定频段的信号能够进 行不失真的放大，因此，必须根据信号的频率范围，选 择具有与之相应的频率特性的放大电路，才能获得满意 的放大效果。 例如，一个音频信号的范围为20HZ f 20KHZ，则为了使 放大以后的信号完整地反映原有信号，所设计的放大电路
11 1
RC S
A ( j) 1 1 1
U
f
1 L 1 j L 1 j L
j
f
Low-pass network. 共78页第21页 high-pass network.
4.3 双极结型晶体管的高频等效模型
4.3.1 双极结型晶体管的混合Π型等效模型 4.3.2 双极结型晶体管混合Π型等效模型的主要参数 4.3.3 双极结型晶体管电流放大系数β的频率响应 4.3.4 双极结型晶体管混合Π型等效模型的单向化处理
为– 3dB。
共78页第12页
4.2.1 RC低通电路的频率响应
b) 相位频率响应
arctg( f / fH )
当 f<<fH ：相位频率特性的渐近线为0°的直线。 当 f>>fH ：相位频率特性的渐近线为-90°的直线
当 f=fH ： arctg( f / fH ) 450
相位频率特性如图
j
f
1
幅值频率特性： AU ( j) 1 ( fL )2
f
相位频率特性： arctg( fL / f )
fL
1
2 RC
共78页第16页
4.2.2 RC高通电路的频率响应
2). 波特图
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模 拟电子技术
Rt = (RS + r bb )//rbe Ct = Cbe + CM = Cb e+(1 + gmRL ) Cbc
增益带宽积 G BW = Aus0 fH 1
gm RL (常数)
2 Ct ( RS rbb )
•
Aus0
U• o U• s
- gm RL rbe RS rbb rbe
BW
H
L
相频特性：在 10 f f 0.1 f 时， -180 ；
L
H
在
f 0.1 f L
在
f 10 f H
时， -90 ；
时， -270 ；
模 拟电子技术
而在f从 到 以及从 到 的范围内， 相频特性都是斜率为 - 45 /十倍频程的直线。 前面已经指出在画波特图时，用折线代替实际 的曲线是有一定误差的。对数幅频特性的最大 误差为3dB，相频特性的最大误差为 5.71 ， 都出现在线段转折处。
模 拟电子技术
如果同时考虑耦合电容
C 1
和
C 2
，则可分别求出
对应于输入回路和输出回路的两个下限截止频率
f L1
2 R
1
R
C
S
i
1
f L2
2
R
1 R
C
C
L
2
这时，放大电路的低频响应，应具有两个转折
频率。如果二者之间的比值在4~5倍以上，则
可取较大的值作为放大电路的下限频率。
模 拟电子技术
否则，应该可以用其他方法处理。此时，波特图
L
2 L1
2 L1
2 Ln
若各级下限角频率相等，即ωL1=ωL2=…=ωLn,则
[1 (L1 )2 ]n 2 L
L
L1
1
2n -1
模 拟电子技术
第 四章 小结
模 拟电子技术
一、简单 RC 电路的频率特性
•R
Ui
C
•
U
o
RC 低通电路
A u
1 1 j
f
fH
•
Ui
C R
•
Uo
RC 高通电路
500 C
2fL R
1
2 k
2 3.14 300 Hz 2500
0.212 (F)
模 拟电子技术
4.1.2 晶体管及其单级放大电路的频率特性
一、单级阻容耦合放大器的中频和低频特性
RB1 C1 +
RS U• S
RB2
1. 中频特性
RC
+VCC +C2
C1、C2 可视为短路 极间电容可视为开路
90
模 拟电子技术
例 4.1.1 求已知一阶低通电路的上限截止频率。
1 k
戴维宁定理等效
1 k 0.01 F
1//1 k 0.01 F
fH
1 2RC
1 2 3.14 0.5 k 0.01 F
31.8 (kHz)
例 5.1.2 已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C
。
1
C
-arctan f / fH
滞后
f 0 时,
•
Au
1 ； 0
f fH 时，Au•
1 0.707； -45
2
f fH 时，Au• 0 ； -90
模 拟电子技术
2. 频率特性的波特图
A•u
1 1 ( f / fH )2
|A•u |
1 0.707
20lg|A• u |/dB
- arctan f / fH
AuI 2
[1 ( H )2 ][1 ( H )2 ] [1 ( H )2 ] 2
H1
H 2
Hn
模 拟电子技术
4.2.2 多级放大器的下限频率fL
设单级放大器的低频增益为
Auk
(
j
)
1
AuIk
- j Lk
(5–69)
Au
(
j
)
1
AuI 1
- j L1
1
AuI 1
- j
L
2
1
AuIn
- j
fL
U•i
C R
U•o 令 1/RC = L则 fL = 1/2RC
f
A u
1 1 ( fL / f )2
arctan f L / f 超前
f 10 fL 20lg|Au| = 0 dB
0
f = fL
20lg|Au| = 20lg0.7071 = -3 dB 45
f 0.1 fL 20lg|Au| = -20lg f / fH
A u Au ( f ) ( f )
Aum 0.707Aum
Au
Au( f ) — 幅频特性
( f ) — 相频特性
O
fL
f L — 下限截止频率
O
f H — 上限截止频率
2. 频带宽度(带宽)BW(Band Width)
BW = f H - f L f H
fH
f
f
模 拟电子技术
4.1.1 简单 RC 低通和高通电路的频率特性
模 拟电子技术
第四章
放大电路的频率响应
4.1 放大电路的频率性
4.2多级放大器的频率响应
小结
模 拟电子技术
4.1 放大电路的频率性
引言 4.1.1 简单RC低通和高通电路的频率特性
4.1.2 晶体管以及其单级放大电路的频率特性
4.1.3 集成运算放大器高频参数及其影响
模 拟电子技术
引言Βιβλιοθήκη 1.幅频特性和相频特性LL
s
i
1
R R r r
i
B
bb'
be
而同样，上限截止频率取决于高频时输入回路的
时间常数 ；由图可知：
H
H
RC
，
模 拟电子技术
其中
f 1 2
H
H
因此，只要能正确的画出低频段和高频段的交流等
效电路，算出输入回路的时间常数 L
和
H
，
则可以方便的画出放大电路的频率特性图。
对数幅频特性：在
V
R
L
Aus
- RL
rbe Rs
Aus0
-180
2. 低频特性：极间电容视为开路
耦合电容 C1、C2 与电路中电阻串联容抗不能忽略
模 拟电子技术
C1 I•b
I•c C2
C1 I•b
RS
•
US
rbe
R'B
I•b RC
RS RL •
US
•
Ui
rbe
I•o C2
RC
•
U o
Ib RC
RL
AR•uBs
A u
1-
1 j
fL
f
模 拟电子技术
|A•u |
1 0.707
|A• u |
1 0.707
O
fH
f
O
fL
B rbb
B Cb
C
•
US
R
S
U• be rbe
c
Cb
e
gmU• be
RL
U•o(C1，RCL2=视R为C /短/ R路L )
B rbb
E 密勒等效
B
C
CM= (1 + gmRL ) Cbc
•
US
RS U• be
rbe Cb
CM
gmU•be
RL
U•o
在输出回路略去 Cbc
H = 1/RtCt
eE
fH = 1/2 RtCt
一、RC 低通电路的频率特性
1. 频率特性的描述
•R
•
Ui
C Uo
•
Au
U• o U• i
1/ j C R 1/ j C
1
1
j RC
1 1 j
f
fH
令 1/RC = H
则 fH = 1/2RC
模 拟电子技术
|A• u |
1 0.70 7
O
O –45 –90
幅频特性
fH f f
相频特性
A•u
1 1 ( f / fH )2
2. 单位增益带宽 BWG BWG = f T f T 为开环增益下降至 0 dB(即Aud = 1)时的频率
带宽增益积= 1 f T= f T = BWG = Aud f H
BWG = Aud BW 运放闭环工作时， BWG = Auf BWf
如 741 型运放: Aud = 104，BW = 7 Hz，Auf = 10，
实际上，同时也可得出单管共
射电路完整的电压放大倍数表
达式， 即
共射电路完整波特图
A A
us
usm 1 j f
jf f L
f 1 j f
f
L
H
模 拟电子技术
由上图可看出，画单管共射 放大电路的频率特性
时，关键在于算出下限和上限截止频率
f L
和
f H
，
下限截止频率取决于低频时输入回路的时间数
，由图可知： R R C ，其中，
f到 L
f H
之间，20lg A us
20lg A usm
是一条水平直线；在 f f 时，是一条斜率为 L
+20Db/十倍频程的直线；在
f
f H
时，是一
模 拟电子技术
条斜率为+20Db/十倍频程的直线；在
f