模拟电子技术基础简明教程第三版第三章PPT课件
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四、 波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式， 可以画出放大电路的频率特性曲线。 在实际工作中，应用比较广泛的是对数频率特性。 这种对数频率特性又称为波特图。 所谓对数频率特性是指： 绘制频率特性时基本上采用对数坐标。 幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。 相频特性的横坐标采用对数坐标，纵坐标不取对数。
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五、 高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
C
+
+
Ui
R Uo
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
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2l0 g A u 2l0 g1fLf2
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
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第二节 三极管的频率参数
共射截止频率 特征频率 共基截止频率
下页 总目录
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信 号的适应能力。
在中频时， 一般认为三极管的β基本上是一个常数。
当频率升高时，由于存在极间电容，三极管的电流放大 作用将被削弱，
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数， O
当f > fT 时，三极管已失去放大作用， φβ
所以，不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。
-450
fβ
fT
f
0.1f β f β 10f β
f
fT = β0 fβ
-900 β 的波特图
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三、 共基截止频率
考虑三极管的极间电容后，其共基电流放大系数也是频 率的函数。
fH ：称为上限频率 BW ：称为通频带
O
φ
fL
00 900
fH
f
f
BW fHfL
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
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三、 频率失真
由于放大电路通频带的宽度有一定限制， 因此，当输入信号的频率升高或降低时， 电压放大倍数的幅值可能减小， 同时，可能产生滞后或超前的相位移。 所以，当输入信号包含多次谐波时， 经过放大电路放大以后，输出波形可能产生频率失真。
此时，电压放大倍数可表示如下： O
φ
fL
fH
f
AuAu (f)(f)
Au f 幅频特性
f 相频特性
00
900
f
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
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二、 下限频率、上限频率和通频带
|Au |
Aum ：称为中频电压放大倍数 Aum
0.707Aum
fL ：称为下限频率
BW
0 1 j f f
通常将 值下降为低频时α0的 0.707倍时的频率定 义为共基截止频率，用符号 fα 表示。
fα =（1+ β0 ）fβ
ffTf
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三极管的频率参数也是选用三极管的重要依据之一。 通常，在要求通频带比较宽的放大电路中， 应该选用高频管，即频率参数值较高的三极管。 如对通频带没有特殊要求，则可选用低频管。 一般小功率三极管的fα值约为几十至几百千赫， 高频小功率三极管的fT 约为几十至几百兆赫。
电压放大倍数将降低。
Us -
高频段：
极间电容构成RC低通电路，
O
根据fβ的定义，所谓共射截止频率， 并非说明此时三极管已经完全失去
-450
放大作用，而只是共射电流放大系
数的幅频特性下降了3dB。
-900
fβ
fT
f
0.1f β f β 10f β
f
β 的波特图
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二、 特征频率
|β| 值下降到 1 时的频率 用符号 fT 表示。
20lg|β|/dB 20lg β0
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由于放大电路对不同谐波成分的放大倍数的幅值不同，
导致uo的波形产生的失真，称为幅频失真。
由于不同谐波通过放大电路后产生的相位移不同， 造成uo波形产生的失真，称为相频失真。 频率失真与非线性失真产生的原因不同。 频率失真是由于放大电路对不同频率的信号响应不同而 产生的； 而非线性失真是由放大器件的非线性特性产生的。
时间常数τH = RC
R
+
+
Ui
C
Uo
-
-
令
1
1
fH
2
H
2RC
RC 低通电路
A u1j1 H 1j1 f fH
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2l0 g A u 2l0 g1f fH2
arfcftH g
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB 0.1fH fH 10fH
0
-20 20dB/十倍频
-40
仿真
最大误差 5.710
fβ
f
f β 10f β
f
2l0 g •2l0 g 02l0 g1f f2
β 的波特图
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一、共射截止频率
20lg|β|/dB
|β| 值下降到0.707β0 时的频率，
用符号 fβ 表示。
20lg β0
-20dB/十倍频
当 f = fβ时，
O
2 0lg2 0lg03 (d B )
φβ
arfc Ltfg
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB
0.1fL fL 10fL 0
f
-20
最大误差 5.710 φ
900
-450/十倍频
450
-40
仿真
20dB /十倍频
0 0.1fL fL 10fL f
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2. RC低通电路的波特图
1
A u
j C
R 1
1
1 jRC
j C
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第三节 单管共射放大电路的频率响应
三极管的混合∏型等效电路 阻容耦合单管共射放大电路的频率响应 直接耦合单管共射放大电路的频率响应 多级放大电路的频率响应
下页 总目录
★ 定性分析频率响应
中频段：
各种容抗的影响可忽略不计，
电压放大倍数基本与频率无关。
低频段：
Rs
隔直电容构成RC高通电路， +
第三章 放大电路的频率响应
第一节 频率响应的一般概念
幅频特性和相频特性
下限频率、上限频率和通频带 频率失真
波特图 高通电路和低通电路
1
下页 总目录
一、 幅频特性和相频特性
由于电抗性元件的作用，
|Au |
使正弦波信号通过放大电路时， Aum 不仅信号的幅度得到放大， 0.707Aum
BW
而且还将产生一个相位移。
所以电流放大系数是频率的函数，可以表示为：
0
f 1 j
f
β0是三极管低频时的共射电流放大系数。
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画 出的 波 特 图20lg|β|/dB
0
1 j f f
0
1 f f 2ຫໍສະໝຸດ O φβOargtg(
f f
)
-450 -900
20lg β0 0.1f β
-20dB/十倍频
四、 波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式， 可以画出放大电路的频率特性曲线。 在实际工作中，应用比较广泛的是对数频率特性。 这种对数频率特性又称为波特图。 所谓对数频率特性是指： 绘制频率特性时基本上采用对数坐标。 幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。 相频特性的横坐标采用对数坐标，纵坐标不取对数。
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五、 高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
C
+
+
Ui
R Uo
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
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2l0 g A u 2l0 g1fLf2
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
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第二节 三极管的频率参数
共射截止频率 特征频率 共基截止频率
下页 总目录
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信 号的适应能力。
在中频时， 一般认为三极管的β基本上是一个常数。
当频率升高时，由于存在极间电容，三极管的电流放大 作用将被削弱，
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数， O
当f > fT 时，三极管已失去放大作用， φβ
所以，不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。
-450
fβ
fT
f
0.1f β f β 10f β
f
fT = β0 fβ
-900 β 的波特图
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三、 共基截止频率
考虑三极管的极间电容后，其共基电流放大系数也是频 率的函数。
fH ：称为上限频率 BW ：称为通频带
O
φ
fL
00 900
fH
f
f
BW fHfL
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
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三、 频率失真
由于放大电路通频带的宽度有一定限制， 因此，当输入信号的频率升高或降低时， 电压放大倍数的幅值可能减小， 同时，可能产生滞后或超前的相位移。 所以，当输入信号包含多次谐波时， 经过放大电路放大以后，输出波形可能产生频率失真。
此时，电压放大倍数可表示如下： O
φ
fL
fH
f
AuAu (f)(f)
Au f 幅频特性
f 相频特性
00
900
f
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
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二、 下限频率、上限频率和通频带
|Au |
Aum ：称为中频电压放大倍数 Aum
0.707Aum
fL ：称为下限频率
BW
0 1 j f f
通常将 值下降为低频时α0的 0.707倍时的频率定 义为共基截止频率，用符号 fα 表示。
fα =（1+ β0 ）fβ
ffTf
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三极管的频率参数也是选用三极管的重要依据之一。 通常，在要求通频带比较宽的放大电路中， 应该选用高频管，即频率参数值较高的三极管。 如对通频带没有特殊要求，则可选用低频管。 一般小功率三极管的fα值约为几十至几百千赫， 高频小功率三极管的fT 约为几十至几百兆赫。
电压放大倍数将降低。
Us -
高频段：
极间电容构成RC低通电路，
O
根据fβ的定义，所谓共射截止频率， 并非说明此时三极管已经完全失去
-450
放大作用，而只是共射电流放大系
数的幅频特性下降了3dB。
-900
fβ
fT
f
0.1f β f β 10f β
f
β 的波特图
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二、 特征频率
|β| 值下降到 1 时的频率 用符号 fT 表示。
20lg|β|/dB 20lg β0
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由于放大电路对不同谐波成分的放大倍数的幅值不同，
导致uo的波形产生的失真，称为幅频失真。
由于不同谐波通过放大电路后产生的相位移不同， 造成uo波形产生的失真，称为相频失真。 频率失真与非线性失真产生的原因不同。 频率失真是由于放大电路对不同频率的信号响应不同而 产生的； 而非线性失真是由放大器件的非线性特性产生的。
时间常数τH = RC
R
+
+
Ui
C
Uo
-
-
令
1
1
fH
2
H
2RC
RC 低通电路
A u1j1 H 1j1 f fH
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2l0 g A u 2l0 g1f fH2
arfcftH g
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB 0.1fH fH 10fH
0
-20 20dB/十倍频
-40
仿真
最大误差 5.710
fβ
f
f β 10f β
f
2l0 g •2l0 g 02l0 g1f f2
β 的波特图
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一、共射截止频率
20lg|β|/dB
|β| 值下降到0.707β0 时的频率，
用符号 fβ 表示。
20lg β0
-20dB/十倍频
当 f = fβ时，
O
2 0lg2 0lg03 (d B )
φβ
arfc Ltfg
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB
0.1fL fL 10fL 0
f
-20
最大误差 5.710 φ
900
-450/十倍频
450
-40
仿真
20dB /十倍频
0 0.1fL fL 10fL f
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2. RC低通电路的波特图
1
A u
j C
R 1
1
1 jRC
j C
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第三节 单管共射放大电路的频率响应
三极管的混合∏型等效电路 阻容耦合单管共射放大电路的频率响应 直接耦合单管共射放大电路的频率响应 多级放大电路的频率响应
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★ 定性分析频率响应
中频段：
各种容抗的影响可忽略不计，
电压放大倍数基本与频率无关。
低频段：
Rs
隔直电容构成RC高通电路， +
第三章 放大电路的频率响应
第一节 频率响应的一般概念
幅频特性和相频特性
下限频率、上限频率和通频带 频率失真
波特图 高通电路和低通电路
1
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一、 幅频特性和相频特性
由于电抗性元件的作用，
|Au |
使正弦波信号通过放大电路时， Aum 不仅信号的幅度得到放大， 0.707Aum
BW
而且还将产生一个相位移。
所以电流放大系数是频率的函数，可以表示为：
0
f 1 j
f
β0是三极管低频时的共射电流放大系数。
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画 出的 波 特 图20lg|β|/dB
0
1 j f f
0
1 f f 2ຫໍສະໝຸດ O φβOargtg(
f f
)
-450 -900
20lg β0 0.1f β
-20dB/十倍频