单管放大电路的频率响应

Aus

Ausm
1
1 j
f

Aush
fH
• 综上所述，画出单管共射放大电路的波特图：
•
对于不同的电路，波特图形状相同，只是Aum，fL
和fH不同。
• 在计算上下限截止频率时，只需分别计算出各自
回路的时间常数L和H和，然后用下式求出：
fH

1
2 H
,
fL

1
2
L
H [rbe //(rbb RS // Rb )]C
jf


Aus Ausm
(1 j
fL f )(1 j
f
)
fL
fH
• ⑵当ƒ接近ƒL时， ƒ<<ƒH， ƒ/ƒH趋于零，因此：
jf

Aus


Ausm
1
fL jf

Ausl
fL
jf


Aus Ausm
(1 j
fL f )(1 j
f
)
fL
fH
• ⑶当ƒ接近ƒ H时， ƒ>>ƒL， ƒ/ƒL>>1 ，因此：
L (RC RL )C
• 这种计算方法叫做时间常数法。
休息
• 例题、在如图所示电路中，已知VCC=15V，
R的C大So=b倍U=1B5数KEpQF的=。，0波.7试RV特b估，=图2算r0b。Kb电´=路1，0的0R上C=，下RL截==51止K00频，，率fC，==0并5.5M画F，H出z晶电，体压管放





Aush

U

O

U

S

U

be

UO

U S U S U S U be
1
Ri rbe jRC
RS Ri rbe 1 1
(gm RL )
jRC

Ri RS Ri

rbe rbe
(gmRL ) 1
1
jRC

1

Ausm 1
j (RC RL )C
1 j (RC RL )C
• 令：
fL

2
1 (RC
RL )C
jf

Ausl


Ausm
j (RC RL )C
1 j(RC RL )C


Ausm
1
fL jf
fL
• 显然是一个高通电路，只相差一个常数。写出其对数 幅频特性及对数相频特性的表达式：
上节内容回顾
晶体管的简化混合模型
晶体管简化混合模型的参数
rbe

(1
)
UT I EQ
,
gm

I EQ UT


rbe
C
C
2rbe fT
gm
2fT

C C (1 K )C ,

K gmRL
场效应管的简化混合模型
场效应管简化混合模型的参数
•
其中：

U S

rbe

U i

rbe

Ri

U S （开路电压）
rbe
rbe RS Ri
R rbe //(rbb RS // Rb ) （内阻）
1
1

U be

R
jC
1

U S

jRC
1 1

U S
jC
jRC
• 高频电压放大倍数为：
gm

2 U GS(th)
IDOIDQ （增强型）
gm

2 U GS(off
)
I DSS I DQ （耗尽型）


Cgs Cgs (1 K )Cgd , (K gmRL )
§5.4 单管放大电路的频率响应
• 一、单管共射放大电路的频率响应 • 二、单管共源放大电路的频率响应 • 三、放大电路频率响应的改善和增益
jRC
• 令：
fH
1
2RC

1
2 [rbe //(rbb RS // Rb )]C

Aush


Ausm 1
1
jRC

Ausm
1
1 j
f
fH
• 显然是一个低通电路，只相差一个常数。写出其对数幅 频特性及对数相频特性的表达式：


20lg Aush 20lg Ausm 20lg
带宽乘积
一、单管共射放大电路的频率响应
• 1、中频电压放大倍数 • 2、低频电压放大倍数 • 3、高频电压放大倍数 • 4、波特图
• 考虑电容的影响后，单管共射放大电路及其 等效电路图如下所示：
• 前面已经讲过，在分析放大电路的频率响应时， 为了方便起见，一般将输入信号的频率范围分为中频、 低频和高频三个频段。
f


20lg Ausl 20lg Ausm 20lg
fL 1 ( f )2
fL
1800 (900 arctan f ) 900 arctan f
fL
fL
• 3、高频电压放大倍数
• 高频时只考虑极间电容的影响，等效电路图如下：
利用戴维南定理对输入回路进行等效变换：
• 1、中频电压放大倍数 • 根据以上分析中频段的等效电路如下：
Ri Rb //(rbb rbe ) Rb // rbe





Ausm

U

O
US

Ui

US

U be

Ui

U

O
U be

Ri RS Ri
rbe rbe
(gm RL )
(RL RC // RL )
1800 arctan f
fH
1 ( f )2 fH
• 4、波特图 • 综上所述，对于全频段，电压放大倍数的表达式为：
jf


Aus Ausm
(1 j
fL f )(1 j
f
)
fL
fH
• ⑴当ƒL<<ƒ<<ƒH时， ƒ/ƒL>>1， ƒ/ƒH趋于零，因此：


Aus Ausm
(gmRC ) RC
RL RL
1
jC
RL

Ri RS
Ri

rbe rbe
(gm RC ) 1
RC RL 1
j (RC RL )C

Ri RS
Ri

rbe rbe

(
g
m
RL
)

1
j(RC j(RC
RL )C RL )C

Ausm
•
在中频段，极间电容因容抗很大而视为开路，耦
合电容（或旁路电容）因容抗很小而视为短路，故不
考虑它们的影响；
•
在低频段，主要考虑耦合电容（或旁路电容）
的影响，此时极间电容仍视为开路；
•
在高频段，主要考虑极间电容的影响，此时耦
合电容（或旁路电容）仍视为短路；
•
根据上述原则，便可得到放大电路在各频段的
等效电路，从而得到各频段的放大倍数。
• 空载时，

Ausm

Ri RS
Ri

rbe rbe
(gm RC )
• 2、低频电压放大倍数
• 低频段考虑耦合电容的影响，可得等效电路图:
• 对输出回路进行等效变换：
• 低频电压放大倍数为：




Ausl

U

O
US

U

O
U O

Ri RS Ri
rbe rbe