模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行PPT课件第三章

二、 RC 低通电路的波特图
R
1
A u
jC
R 1
1
1 jRC
jC
+
Βιβλιοθήκη Baidu
+
U i
C
U O
_
_
图 3.1.5 RC 波特图
令
：
fH
1
2 H
1 2RC
则： A u
1
1 jH
1 1 j
f
fH
Au
1
f 2
1
fH
-arctan
f fH
20lg Au / dB
对数幅频特性：
0
0.1 fH fH 10 fH
定性分析：
中频段：各种电 抗影响忽略，Au 与 f 无关；
低频段： 隔直 电容压降增大， Au 降低。与电路中电阻
Rb
C1 +
Rs +
U S
+
~
U i
--
Rc
+VCC
C2
++
U O
-
构成 RC 高通电路；
图 3.3.1 单管共射放大电路
高频段：三极管极间电容并联在电路中， Au 降低。
而且，构成 RC 低通电路。
j L
f
模： Au
1
1
fL f
2
相角：
arctan(
fL f
)
Au
1
1
fL f
2
20lg Au -20lg
1
fL f
2
则有：
当 f fL 时， 20lg Au 0 dB
当
f
fL 时， 20lg
A u
-20 lg
fL f
20 lg
f fL
当 f fL 时， 20lg Au -20lg 2 -3dB
对数相频特性
由式 arctan( fL ) 可得，
f
误差
90º
5.71º
f fL 时， 0; f fL 时， 90; f fL 时， 45
-45º/十倍频 45º
5.71º
0 0.1 fL fL 10 fL
f
图 3.1.4(b) 相频特性
在低频段，高通电路产生 0 ~ 90° 的超前相移。
对数幅频特性：
20lg Au / dB
实际幅频特性曲线：
0
0.1 fL fL 10 fL
f
3dB
-20
高通特性：
-20dB/十倍频
-40
图 3.1.4(a) 幅频特性
最大误差为 3 dB， 发生在 f = fL处
当 f ≥ fL(高频)， Au 1 当 f < fL (低频)， Au 1
且频率愈低，Au 的值愈小， 低频信号不能通过。
f
3dB
-20
-20dB/十倍频
-40
对数相频特性：
在高频段， 0
低通电路产生
-45º
0~ 90°的滞后
相移。
-90º
0.1 fH fH 10 fH
f
5.71º
-45º/十倍频
5.71º
图 3.1.6 低通电路的波特图
3.2 三极管的频率参数
三极管
0
1 j f f
0 ：低频共射电流放大系数；
与
0
1 j
f
比较，可知
f
0
0 1 0
f (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；
2. f < fT < f
3. 低频小功率管 f 值约为几十至几百千赫，高频小 功率管的 fT 约为几十至几百兆赫。
3.3 单管共射放大电路的频率响应
和
b
h
参数等效电路相仿，即：
Ib b
Ic c
b
Ib
Ic c
rbb
rbe
gmU be
rbe
Ib
e
e
图 3.3.1 混合 参数与 h 参数之间的关系
通过对比可得
rbb
rbe
rbe
rbb
(1
)
26 IEQ
rbb
rbe
rbe
值下降到 0.707 0 (即
1 2
0
)时的频率。
当 f = f 时，
1 2
0
0.707 0
20lg 20lg0 - 20lg 2 20lg0 - 3(dB)
值下降到中频时的 70% 左右。或对数幅频特 性下降了 3 dB。
3.2.2 特征频率 f T
值降为 1 时的频率。
f > fT 时， 1，三极管失去放大作用；
f fT 时，由式
得：
0
1；
1
fT f
2
fT 0 f
3.2.3 共基截止频率 f 值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。
0
1 j f f
f 与 f 、 fT 之间关系：
因为
1
，
0
1 j f f
0
0
可得
1 1
j
f / f
0
1 0
1 j
f
1 j f / f
(1 0 ) f
f ：为
值下降至
1 2
0
时的频率。
0 ；
1
f f
2
-arctan
f f
2
20lg 20lg 0 - 20lg
1
f f
对数幅频特性
20lg / dB
20lg 0
-20dB/十倍频
O
对数相频特性
0 -45º
f
f
fT
0.1f
10 f
f
-90º
图3.2.1 的波特图
3.2.1 共射截止频率 f
3.3.1 混合 型等效电路
一、混合 型等效电路
c
rbc
rbb
b
b
rbe
b Ib U be + rbb
b Cbc
U be
rbe
Cbe
gmU be
Ic c + U ce
e e
(a)三极管结构示意图
(b)等效电路
图 3.3.1 混合 型等效电路
二、混合 参数与 h 参数的关系
低频时，不考虑极间电容作用，混合 等效电路
电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数。 即
A u Au ( f )( f )
Au ( f )：幅频特性
( f )：相频特性
典型的单管共射放大电路的幅频特性和相频特性 Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
0 - 90º
-180º
-270º
f fH
f
图 3.1.1
3.1.2 下限频率、上限频率和通频带
第三章 放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念 3.2 三极管的频率参数 3.3 单管共射放大电路的频率响应 3.4 多级放大电路的频率响应
3.1 频率响应的一般概念
由于放大电路中存在电抗性元件，所以电路的放大倍 数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。
3.1.1 幅频特性和相频特性
Aum Au
0.707Aum
BW
O
fL
fH
f
图 3.1.1
fL ：下限频率； fH ：上限频率 BW ：通频带
BW = fH - fL
3.1.3 频率失真
(a)幅频失真
(b)相频失真
图 3.1.2 频率失真
3.1.4 波特图
放大电路的对数频率特性称为波特图。
表 3 - 1 Au 与 20 lg Au 之间的对应关系
A u
0.01 0.1 0.707 1 2 2 10 100
20 lg Au - 40 - 20 - 3 0 3 6 20 40
一、RC 高通电路的波特图
A u
UUOi
R
R
1
jC
+
U i
1
1 1
jRC
_ 图 3.1.2
C
+
R
U O
_
RC 高通电路
令：
fL
1 2RC
1
2 L
A u
1
1 1
1 1- j fL