电子技术基础模拟部分(第六版)康华光ch06

V i
R1
V o


RC 高通电路
电压增益的幅值（模） AVL
1 1 ( fL / f )2
（幅频响应）
电压增益的相角 L arctan ( fL / f ) （相频响应）
9
华中科技大学 张林
6.2.1 RC高通电路的频率响应
2. 频率响应曲线描述 20lg| AVL | /dB
0
f/Hz
3dB
当 f fL 时， L 90
-20
当 f fL 时， L 45
当0.1 fL f 10 fL 时，
-40
斜率为 45 / 十倍频的直线 L
因为
AV

Vo Vi

AV

90
所以 o i 表示输出与
45
输入的相位差。
20dB/十倍频 -45/十倍频
8
华中科技大学 张林
6.2.1 RC高通电路的频率响应
1. 增益的传递函数
C1
AVL (s)
Vo (s) Vi (s)

R1
R1 1 / sC1

s s 1 / R1C1
又 s j j2πf
且令
1 fL 2πR1C1
则
AVL

Vo Vi

1
1 j( fL
/
f
)
+
+
低频时，输出超前输入
0
f/Hz
11
华中科技大学 张林
6.2.2 RC低通电路的频率响应
1. 增益的传递函数
AVH
(
s)

Vo (s) Vi (s)

1 / sC 2 R2 1 / sC 2

1 1 sR2C2
幅频响应
1 AVH 1 ( f / fH )2
相频响应 H arctan ( f / fH )
放大电路典型的频率响应曲线
阻容耦合单级共源放大 电路的典型频率响应曲 线如图所示，其中图a是
20lg|AV|/dB 低频区
(a)
幅频响应曲线，图b是相
频响应曲线。一般有 fH >> fL
0 fL
/
如果信号的所有频率成
0
份均落在通频带内，则
基本上不会出现频率失 (b)
真现象。
中频区（通频带） 3dB
幅频响应 AVL
1 1 ( fL / f )2
当 f fL 时，
1
AVL
1 1 ( fL / f )2
20 lg AVL 20 lg1 0 dB
0.1fL
fL
10fL 100fL
0
f/Hz
3dB
-20 20dB/十倍频
-40
0分贝水平线
当 f fL 时， 1
AVL 1 ( fL / f )2 f / fL
AV f ( )
输入
放大电路
输出
前两章分析放大电路的性能指标时，是假设电路中所有耦合电容 和旁路电容对信号频率来说都呈现非常小的阻抗而视为短路；FET或 BJT的极间电容、电路中的负载电容及分布电容对信号频率来说都呈 现非常大的阻抗而视为开路。
5
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学电信系 张林
电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 差分式放大与频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源
2
华中科技大学 张林
6 频率响应
6.1 放大电路的频率响应 6.2 单时间常数RC电路的频率响应 6.3 共源和共射放大电路的低频响应 6.4 共源和共射放大电路的高频响应 6.5 共栅和共基、共漏和共集放大电路的高频响应 6.6 扩展放大电路通频带的方法 6.7 多级放大电路的频率响应 *6.8 单级放大电路的瞬态响应
20lg AVL 20lg( f / fL )
最大误差 -3dB
10
华中科技大学 张林
6.2.1 RC高通电路的频率响应
2. 频率响应曲线描述 20lg| AVL | /dB
相频响应 L arctan ( fL / f ) 当 f fL 时， L 0
0.1fL
fL
10fL 100fL
R2
+
+
V i
C2
V o


RC 低通电路
1 fH 2πR2C2
12
华中科技大学 张林
6.2.2 RC低通电路的频率响应
2. 频率响应曲线
R2
+
+
V i
C2
V o


20lg| AVH | /dB
带宽
高频区
fH
f / Hz
f / Hz
若已知信号的频率成份，要设计出满足要求的放大电路，最主要 的任务就是设计出频率响应的fH和fL。
Leabharlann Baidu
6
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
频率响应的分析方法
1、正弦稳态响应是分析频率响应的基本方法 2、工程上常采用分段分析的简化方法。即分别分析放大电路的低频响应、 中频（通频带）响应和高频响应，最后合成全频域响应。其中通频带内 的响应与频率无关，就是前两章放大电路性能指标的分析结果。 3、也可以用计算机辅助分析（如Spice等）的方法，获得放大电路精确 的频率响应曲线。
4
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
放大电路对不同频率信号产生不同响应的根本原因
1、电抗元件的阻抗会随信号频率的变化而变化。 2、放大电路中有耦合电容、旁路电容和负载电容，FET或BJT也存在 PN结电容，此外实际电路中还有分布电容。
因此，放大电路对不同频 率的输入信号具有不同的放大 能力，即增益是输入信号频率 的函数。
3
华中科技大学 张林
6.1 放大电路的频率响应
两个现实情况
1、需要放大的信号通常都包含许多频率成份。如话筒输出的语 音信号（20Hz～20kHz ），卫星电视信号（3.7～4.2GHz ）等。
2、放大电路中含有电抗元件或等效的电抗元件，导致对不同频 率的信号放大倍数和时延不同。若信号中不同的频率成份不能 被放大电路同等地放大（包括时延），则会出现失真现象（称 为线性失真或频率失真）。
本章讨论的主要内容
研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响 应。具体包括： 1、频率响应的分析方法 2、影响放大电路频率响应的主要因素 3、如何设计出满足信号频带要求的放大电路 4、各种组态放大电路频率响应特点
7
华中科技大学 张林
6.2 单时间常数RC电路 的频率响应
6.2.1 RC高通电路的频率响应 6.2.2 RC低通电路的频率响应