ch5放大电路的频率响应-高频等效模型2-多级频率响应.ppt
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1、1.共射截止频率 f ,值下降到 0.707 0 (即 )时的频率。,当 f = f 时,,值下降到中频时的 70% 左右,或对数幅频特 性下降了 3 dB。,几个频率的分析,2.特征频率 f T,值降为 1 时的频率。,f fT 时, ,三极管失去放大作用;,f = fT 时,由式,得:,3.共基截止频率 f,值下降为低频 0 时 的 0.707 时的频率。,因为,可得,说明:,所以:,1. f 比 f 高很多,等于 f 的 (1 + 0) 倍,即共基电路的截止频率远高于共射电路的截止频率,因此共基放大电路可做为宽频带放大电路。,2. f fT f,中频段:忽略各种容抗,Au与f无关;,低频
2、段:串联的隔直电容压降增大,Au降低,与电阻构成 RC 高通电路;,高频段:三极管极间电容并联在电路中,Au降低,构成 RC 低通电路。,5.4 单管放大电路的频率响应,5.4.1单管共射放大电路的频率响应,一、中频电压放大倍数,耦合电容 可认为对于交流是短路;极间电容可视为对于交流是断路。,1. 中频段等效电路,2. 中频电压放大倍数,已知 ,则,中频电压放大倍数的表达式,与利用微变等效电路分析结果一致。,回顾:微变等效电路分析(忽略信号源内阻),当信号源有内阻时,空载时,二、低频电压放大倍数,考虑隔直电容的作用,等效电路:,戴维南切换:电压源电压为单口网络负载开路时的电压,电阻是单口网络内
3、全部独立电源为零时的等效电阻Rc。,式中 Ri = Rb / rbe,上式分子与分母同除以(R c+RL),C与Rc、负载电阻RL构成一个RC 高通电路,低频时间常数为:,下限(-3 dB)频率为:,对数幅频特性,相频特性,因电抗元件在高低频段引起的相移为附加相移,即在中频段相位关系基础上产生的相移。低频段最大附加相移为+90度,变化从-90度到-180度,Rc+RL为电容C所在回路的等效电阻,即从C两头观察到的电阻R,三、高频电压放大倍数,考虑并联在极间电容的影响,等效电路:,用戴维南定理简化 C与 R 构成 RC 低通电路。,Us 、R是经过戴维南切换后的等效电压源电压和等效电阻,高频时间
4、常数:,上限(-3 dB)频率为:,的对数幅频特性和相频特性,高频段最大附加相移为-90度,的变化范围是:-180度到-270度,R也是电容C所在回路的等效电阻,即从C 两头所观察到的电阻,四、波特图,若考虑耦合电容及结电容的影响,对于频率从零到无穷大的输入电压,电压放大倍数的表达式应为,绘制波特图步骤:,1. 根据电路参数计算 、fL 和 fH ;,2. 由三段直线构成幅频特性。,中频段:对数幅值 = 20lg,低频段: f = fL开始减小,作斜率为 20 dB/十倍频直线;,高频段:f = fH 开始增加,作斜率为 -20 dB/十倍频直线。,3. 由五段直线构成相频特性。,幅频特性,相
5、频特性,(1)测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是( )。 A.输入电压幅值不变,改变频率 B.输入电压频率不变,改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化,(2)放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是( ),而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是( )。 A.耦合电容(或旁路电容)的存在 B.半导体管极间电容的存在 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适,(3)当信号频率等于放大电路的fL或fH时,放大倍数的值约下降到中频时的( ),即增益下降( )。 A. 0.5倍; B. 0.7 倍; C. 0.9 倍 D. 3dB E. 4d
6、B; F. 5dB,(4)对于单管共射放大电路,当f =fL时,Uo与Ui相位关系是( );当f =fH时,Uo与Ui相位关系是( )。 A . + 45o B. 90o C. 135o D . 45o E. 135o F. 225o,A,B,A,B,D,C,F,5.4.2放大电路频率响应的改善和增益带宽积,为了改善单管放大电路的低频特性,需加大耦合电容及其回路电阻,从而降低下限频率。然而这种改善是很有限的,因此在信号频率很低的使用场合,应考虑采用直接耦合方式,使得fL 0。 注:电容为零相当于开路,电容无穷大相当于短路 。,为了改善单管放大电路的高频特性,需减小b- e 间等效电容C及其回路
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