模拟电子技术第3章.ppt

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
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 时，是一 H
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条斜率为+20dB/十倍频程的直线；在
2）画出相应的波特图。
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例2：已知某放大电路波特图为： 1）求解Aum、fL、fH； 2）写出放大倍数的表 达式。
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3.5 共模射放拟大电电路子的频技率响术应的改善与增益带宽积
1. 对放大电路频率响应的要求
要实现不失真（幅值失真与相位失真）放大，希 望fL要小于信号频率的最低频分量，fH要高于信 号频率的最高频分量。
20lg|Au| = -20lg f / fH
-90
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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
0.1 1 10 100
0 –20
f / fH – 3 dB
L ，由图可知： L Rc RLC ，其中， fL 1 2 L
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： RC ，
H
H

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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
R R L 2 ( )C
c
L
A A
ush
usm
1
f
1 j L
f
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5.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 的完整的频率特性（波特）图。
实际上，同时也可得出单管共
fH

1 2RC

1 2 3.14 0.5 k 0.01 F 31.8 (kHz)
例 ： 已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C。
500 C 2 k
1
C
2fL R
1

2 3.14 300 Hz 2500
0.212 (F)
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f

f 时， H
是一条斜率为-20dB/十倍频程的直线。放大电路
的通频带 f f - f 。
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 ；
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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, τ=RC
则 fH = 1/2RC
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|A• u |
1 0.70 7
O

O –45 –90
i
b
bb'
b'e
b
be
L
c
L
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3. 高频电压放大倍数
C 视为短路， 仅考虑C’π 的影响
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R r r R R U r r R //( // ) ,
r U r R R U b'e
bb'
s
b
b'e b'e
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2. 中频段电压放大倍数
中频段，C可视为 短路，极间电容可 视为开路。
-180
A usm

U U
o s

U o U b'e

U b'e U i
UU
i s

-
g m
RL

r b 'e rbe

Ri Ri Rs
R R r r R r R R R //( ) // , //
i
s
i

s
be
be
i
s
1
A ush

U o U s

U o U b'e

U U
b'e
s

U s U s

-
g m
RL
Ri
j C
1
j C

r b 'e rbe

Ri Ri Rs

A usm 1
1
jR C
令
f
H

1
2R C
A A ush
0

fH
0 –45
–90
频率特性
f –40

f0
–45
fH
0.1 1 10
–90
波特图
– 20 dB/十倍频 f / fH
– 45/十倍频
波特图的优点：能够扩大频率的表达范围，并使作图方法得到简化
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3.2.2 RC 高通电路的频率响应
•
Au

U o U i

而
c
0b
m b'e
b 'e
b b'e
g I 所以 0 EQ
r U m
b'e
T
C C
(从手册中可查到）
ob
f c f 由
0 计算 ， 为特征频率(查手册）
T 2

T
r cb'e
c c c c (1 K )c
,
U K ce U b'e
幅频特性
fH f f
相频特性
A•u
1 1 ( f / fH )2
-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
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第3章 放大电路的频率响应
3.1 概述 3.2 RC电路的频率响应 3.3 晶体管的高频等效模型 3.4 共射放大电路的频率响应 3.5 放大电路的增益带宽积 小结
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3.1 概述
1.幅频特性和相频特性
Au Au ( f )( f )
Aum 0.707Aum
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3.3 晶体管的高频等效模型
3.3.1 晶体管的混合 型的建立
PN结结电容的影响： 在低频和中频情况下，信号频率较低，晶体管的PN结极间 电容的容抗很大，而结电容很小，两者并联时，可以忽略 极间电容的作用；而在高频情况下，晶体管的极间电容的 容抗变小，与其结电阻相比，影响就不能被忽略了。
2. 放大电路频率响应的改善
为了改善低频响应，就要减小fL（如：采用直接 耦合）；为了改善高频响应就要增大fH（fH增大， Ausm必然减小，两者矛盾）。
3. 放大电路的增益带宽积
A f A f
1
常数
r usm
BW
usm H 2 ( )
20lg|Au| = 20lg0.707 = -3 dB 45
f 0.1 fL 20lg|Au| = -20lg f / fH
90
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例 ： 求已知一阶低通电路的上限截止频率。
1 k
戴维南定理等效
1 k
0.01 F
1//1 k 0.01 F
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3.3.3 混合 模型的主要参数
混合 模型主要参数的计算依据：混合 模型与h参数模型 在低频时是等效的。
低频等效电路 中南大学信息科学与工程学院
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混合 模型的主要参数：
r r r
be
bb'
b'e
r U (1 ) T
b 'e
0
I EQ
I I g U U I r
射电路完整的电压放大倍数表
达式， 即
Aus Ausm 1 j f
j f fL
fL 1 j f
fH
共射电路完整波特图
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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fL和fH。 下限截止频率取决于电容C所在回路的时间常数
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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