[信息与通信]频率特性.ppt
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1、3.7 放大电路的频率响应,问题提出 在实际应用中,电子电路所处理的信号,如语音信号、电视信号等都不是简单的单一频率信号,它们都是由幅度及相位都有固定比例关系的多频率分量组合而成的复杂信号,即具有一定的频谱。如音频信号的频率范围从20Hz到20KHz,而视频信号从直流到几十兆赫。,对一个放大器,当Vi 一定时,f 变化, Vo变化, 即AV=Vo/Vi 变化,换句话说:AV与f有关。,为什么AV与f 有关呢?,频率响应由于放大电路的电抗随信号的频率变化而变化,因此,放大电路对不同频率的信号具有不同的放大能力,其增益的大小和相移均会随频率而变化,即增益是信号频率的函数。,在放大电路中,由于耦合电
2、容的存在,对信号构成了高通电路,即对于频率足够高的信号电容相当于短路,信号几乎毫无损失地通过; 而当信号频率低到一定程度时,电容的容抗不可忽略,信号将在其上产生压降,从而导致放大倍数的数值减小且产生相移。与耦合电容相反,由于半导体管极间电容的存在,对信号构成了低通电路,即对于频率足够低的信号相当于开路,对电路不产生影响; 而当信号频率高到一定程度时,极间电容将分流,从而导致放大倍数的数值减小且产生相移 。,放大电路的频率特性简介,幅频特性偏离中频值的现象称为幅度频率失真 相频特性偏离中频值的现象称为相位频率失真,幅频失真和相频失真都是线性失真,通频带就是用来描述电路对不同频率信号适应能力的动态
3、参数,任何一个具体的放大电路都有一个确定的通频带。因此,在设计电路时,必须先了解信号的频率范围,以便使所设计的电路具有适应于该信号频率范围的通频带 。,4.7.1 单时间常数的RC电路的频率响应,1. RC低通电路的频率响应,:输入信号角频率,RC:回路时间常数,4.7.1 单时间常数的RC电路的频率响应,1. RC低通电路的频率响应,相频响应:,H=arctan (f /fH),最大误差 -3dB,0分贝水平线,斜率为 -20dB/十倍频程 的直线,幅频响应:,1,相频响应:,可见:当频率较低时,AVH 1,输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高, AVH下降,相位差增大,且输出电压
4、是滞后于输入电压的,最大滞后90o。 其中fH是一个重要的频率点,称为上限截止频率。,这种对数频率特性曲线称为波特图,H=arctan(f /fH),2. RC高通电路的频率响应,相频响应:,幅频响应:,L=arctan(fL/f),最大误差 -3dB,斜率为 -20dB/十倍频程 的直线,幅频响应:,20lgAVL=20lg10dB,20lgAVL= 20lg(f / fL),f =0.1fL AVL0.1 20lgAVL=-20dB,f =0.01fL AVL0.01 20lgAVL=-40dB,f =fL AVL0.707 20lgAVL=-3dB,相频响应,L=arctan(fL/f)
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