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放大电路的频率响应

放大电路的频率响应
放大电路的频率响应

第五章放大电路的频率响应

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20Hz,而视频信号从直流到几十兆赫。

由于放大电路中存在电抗元件(如管子的极间电容,电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等),使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。

如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同,就会引起幅度失真。如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,由于此失真是由电路的线性电抗元件(电阻、电容、电感等)引起的,故不称为线性失真。

为实现信号不失真放大所以要需研究放大器的频率响应。

5.1频率失真与非线性失真

频率失真和非线性同样都是使输出信号产生畸变,但两者在实质上是不同的。

具体体现以下两点:

1. 起因不同:频率失真是由电路中的线性电抗元件对不同信号频率的响应不同而引起,非线性失真由电路的非线性元件(如BJT、FET 的特性曲线性等)引起的。

2. 结果不同:频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化,或滤掉某些频率分量信号。但非线失真,会将正弦波变为非正弦波,它不仅包含输入信号的频率成分(基波),而且还

产生许多新的谐波成分。

5.1.1 时间常数RC电路的频率响应

放大电路频率响应的基本概念

1. 放大电路的频率响应

频率响应表达式

表示电压放大倍数的模与频率的关系,称为幅频响应。表示放大器输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系,称为相频响应。

2. RC耦合放大器的幅频特性

RC耦合放大器的幅频特性曲线如图所示。

中频区:在一个较宽的频率范围内,曲线是平坦的。即放大倍数不随信号频率而变。(在此频率范围内,耦合电容、射极旁路电容视为短路,极间电容视为开路)。

高频区(高于f H的频率范围):当信号频率升高时,放大倍数随频率的升高而减少。(在此频率范围幅频特性主要受BJT的极间电容的影响)。

低频区(低于f L的频率范围)

当频率降低时,放大倍数随频率的降低而减少。(在此频率范围幅

频特性主要受耦合电容和旁路电容的影响)。通频带(BW)

当A VH下降到0.707A VH时所确定的两个

频率f H和f L之间的频率范围:BW=f H-f L

波特图

在研究放大电路的频率响应时,由于信号的频率范围很宽(从几赫到几百兆赫以上),放大电路的放大倍数也很大(可达百万倍),为压缩坐标,扩大视野,在画频率特性曲线时,频率坐标采用对数刻度,而幅值(用dB表示)或相角采用线性刻度。这种半对数坐标特性曲线称为对数频率特性或波特图。

波特图可采用如前所述折线法近似作出。

5.1.2 RC低通电路的频率响应

放大电路高频区的频率响应可用图所示的RC低通电路来模拟。1. 频率响应

其中

2. 幅频响应波特图

幅频响应可在波特图中用两条直线来近似描述:

①当时

用分贝表示为:

②当时

用分贝表示为

此直线的斜率为-20dB/十倍频程,它与零分贝线在处相交。近似的幅频响应如图所示。

3、相频响应

可用三条直线来近似描述:

(1)当时,得一条的直线。

(2)当时,得一条的直线。

(3)当时,。

由于当或时,相应可近似

得和,故在和之间,

可用一条斜率为/十倍频程的直线来表示。

可画得相频响应图。

5.1.3RC高通电路的频率响应

频率响应

令则:

幅频响应为:

幅频响应为:

采用与低通电路同样的折线似方法,可画出高通电路的幅频和相频响应曲线图。

5.2 单级放大器的高频响应

1. BJT高频小信号建模

5.2.1模型的引出:

根据BJT的特性方程,H参数低频小信号模型不适用于高频特性分析,这是因为在高频运用的情况下,其物理过程与低频小信号比较有差异,主要表现在BJT的极间电容不可可略。

BJT的高频小信号模型如图所示。

模型中参数的获取

高频小信号模型中的元件参数可以通过实验得到,这里介绍的是它与低频小信号模型参的关系。由于高频小信号模型中的元件参数,在很宽的频率范围内与频率无关,所以模型中的电阻参数和互导g m都可以通过低频小信号模型参数得到。在低频区,如果忽略C b¢c和C b¢e影响时,可得如图1所示的低频小信号模型。将图2与低频小信号模型比较,在输入回路有:

由上式得

再从输出回路比较可得如下的关系:

将图2与低频小信号模型比较,在输入回路有: 由上式得

再从输出回路比较可得如下的关系:

由于 C bc

就是电容C ob ,可以从手册中查到。

图1 低频小信号模型

图2 小信号模型等效电路

C be可通过下式计算:

式中f T为BJT的特征频率,亦可从手册中查到。BJT频率参数

可得其幅频特性曲线,如图所示。

特征频率f T

当β的频响曲线以-20dB/十倍频程的斜率下降,直至增益为0dB时的某一频率f T称为特征频

率。当时。f T的典型值在100~1000MHz 之间。

5.2.2单级共射放大电路的高频响应

1. 根据高频区工作特点画出高频小信号等效电路

高频区考虑的作用,而耦合电容C仍可视为短路,高频小信号等效电路如下图所示。

2. 频响分析

电路高频响应与低通电路的频率响应相似,可按以前的方法画出相类似的波特图。

5.2.3单级共射放大电路的低频响应

1、画出低频小信号等效电路在低频区应将开路,而考虑C的作用,

可画出低频小信号等效电路如图所示。

2、频响分析

低频电压放大倍数用表示

放大电路的低频响应与RC高通频响形式一样,只差一个常数倍。所以它的波特图形式与RC高通类似。

单级共射放大电路的全频域响应的综合前面我们已分别讨论了电压放大倍数在中频段、低频段和高频段的频率响应,现在把它们加以综合,就可得到完整的单级共射电路电压放大倍数的全频域响应。

将放大倍数的三个频区的频响表达式综合,可写出放大倍数的近似式:

当时,则上式变为

单级放大电路的带宽-增益积

增益带宽积的引入

为了使带宽增加,可设法提高上限频率,即减小及其回路电阻。减小则需减小则减小。

可见,f H的提高与相矛盾。

为了综合考察这两方面的性能,引入一个新的参数——增益带宽积。增益-带宽积的定义:放大电路电压增益()与通频带(f bw)的乘积。

上式表明,为了改善电路的高频特性,展宽频带,首先应选用r bb和C ob均小的高频管,并且与此同时,尽量减小所在回路的总等效电阻。另外,还可考虑采用共基电路。

5.2.4射极偏置电路的低频响应

要分析简化电路其低频响应,首先画出它的低频小信号等效电路,如图1所示。

为便于分析对电路需作一些合理的近似,使其简化。

1、设远大于放大电路本身的输入阻抗,以致R b的影响可以忽略;

C e的值足够大

除去R e、R b得简化电路如图2所示。

2、把C e折算到基极电路,折算后的容抗为

折算后的电容为

基极回路中的总电容C1为

且一般,C e的作用可忽略。这样可最后的简化电路图。

射极偏置电路的下限截止频率的确定

由图可得

设中频区电压增益为

因此

式中

如果f L1和f L二者之间的比值在四倍以上,则可取较大的值作为放大电路的下限频率。

共基放大电路的高频响应根据共基电路的交流通路可画出其高频小信号等效电路如图所示。我们来考察BJT电容C b'e和C b'e以及负载电容C L对高频响应的影响。

一、C b 'e 的影响:由共基电路高频小信号等效电路可见,如果忽略r bb '的影响,

则C b 'c 直接接于输入端,输入电容C i =C b 'c ,不存在密勒倍增效应,且与C b 'c 无关。

所以,共基电路的输入电容比共射电路的小得多,f H1很高。理论分析的结果 。

二、C b 'c 以及负载电容C L 的影响 如果忽略r bb '的影响, 则C b 'c 直接接到输 出端,也不存在密

勒倍增效应。输出回路时常数

为 ,输出回路决定的f H2为 小结:本章主要介绍了单级放大器的频率响应。

例. 已知:R b =560KΩ,R c =5.1KΩ,R 1=R =560KΩ,R L =1MΩ,V CC1=V CC2=12V ,β=50

)

(07.1)(4.21560121mA I I A K V

R V I B C b CC B ===Ω

=≈βμ////)((

11

2

1L C CC C CC C CE R R I R V R V V V --+==

例. 已知:R c1=2.9KΩ,R c2=2.3KΩ,R e2=2KΩ,

R s =88KΩ, V CC =V EE =12V ,V BE1=|V BE2|=0.7V ,β1v o =0

)

(54.61V I R V V C C CC CE

=-≈?////)(41.1//1=≈=Ω=≈=R r R R R K r r R R C ce C o be be b i )(41.110004

.2126

20026)1(200Ω=?+

=++=K mA

I mV r E be β181

)

////(1-=-

≈-

=be

C

be

C L v

r R r R R R A ββ)

(39.1)

(57.1)(353061*********mA I I I mA I I A K V

R V R V V I B c R B C S EE S BE EE B C =-====Ω

=≈-=

βμ)(72.4)

(182)(64.32222

2

22

2

V I R V V A I I mA R V

I C e CC CE C B C EE C =-===

==μβ)

(42.17111V I R V V V C R C EE CC CE =-+=

例. 已知:β=β1=β2=100,R L =2.6KΩ V BE1=V BE2=0.7V

i

i o i C i o i i be C o

v v v R R R v v v r R v 227)248(2

.429.32

.42248121211

1

1-=-?+='+=

-=-='β)(35026)

1(200)

(644)

(26)1(200222111Ω=++=Ω=++=mA

I mV

r mA I mV

r E be E be ββ)(2.42)1(2222Ω=++=K R r R e be i β355

35512

2

2=?=-=v i o i C o A v v R R v β

(5101

5.715007

.0121I B μ=?+-=(51.0510111I I E C =?=≈)

(21.851.05.7121V V CE =?-=注:调节R s ,使达到零入零出。

例. 已知:β=β1=β2=100

)

(98.21230

9130

2V V B =?+=)

(37.445.0)1.512(12)(45.01

.57

.098.2222

V V mA I I CE E C =?+-==-=

≈)(04.645

.026101200)

(35.551.02610120021Ω=?

+=Ω=?+=K mV

r K mA

mV

r be be )

(12)

(506)5.710135.5//(1500Ω=Ω=?+=K R K R o i i o o

o i i o i o v v v R R R v v v ≈'≈'+=

≈'11122

11

)

(76.404.6//30//91)(53)101

35

.5//(

5.721

Ω==Ω≈=K R R i o 464604

.6)6.3//12(1001-=?-=?-=v i o o

A v v v )

(98.21230

9130

1V V B =?+=.445.0)1.512(12(45.01.57.098.21

11V mA I I CE E C =?+-==-=≈

本章小结

半导体三极管是由两个PN 结组成的三端有源器件。有NPN 型和PNP 型两大类,两者电压、电流的实际方向相反,但具有相同的结构特点,即基区宽度薄且掺杂浓度低,发射区掺杂浓度高,集电结面积大,这一结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内部条件。

三极管是一种电流控制器件,即用基极电流或发射极电流来控

)

(36.412.26.312)

(12.221101)

(21101

6.31807

.0122222V V mA I I A I CE E C B =?-==?=≈=?+-=

μ)

(44.112

.226101200)(04.645.02610120021Ω=?+=Ω=?+=K mV r K mA mV r be be )(121)6.310144.1//(180)(76.404.6//30//912Ω=?+=Ω==K R K R i i )

(12)

(122)101

180//1244.1//(6.31Ω=Ω≈+=K R R o o i i o o o

o i i

o

v v v v v v v v v 4291.04691.012

121121

4604

.6)6.3//12(1001111-=?-=?'='+=

?-=?-='42

-=?v A

制集电极电流,故所谓放大作用,实质上是一种能量控制作用。放大作用的实现,依赖于三极管发射结必须正向偏置、集电结必须反向偏置这一条件的满足,以及静态工作点的合理设置。

三极管的特性曲线是指各极间电压与各极电流间的关系曲线,最常用的是输出特性曲线和输入特性曲线。它们是三极管内部载流子运动的外部表现,因而也称外部特性。

器件的参数直观地表明了器件性能的好坏和适应的工作范围,是人们选择和正确使用器件的依据。在三极管的众多参数中,电流放大系数、极间反向饱和电流和几个极限参数是三极管的主要参数,使用中应予以重视。

图解法和小信号模型分析方法是分析放大电路的两种基本方法。图解法的要领是:先根据放大电路直流通路的直流负载线方程作出直流负载线,并确定静态工作点Q,再根据交流负载线的斜率为–1/(R C//R L)及过Q点的特点,作出交流负载线,并对应画出输入信号、输出信号(电压、电流)的波形。

小信号模型分析方法的要领是:在小信号工作条件下,用H参数小信号模型等效电路(一般只考虑三极管的输入电阻和电流放大系数)代替放大电路交流通路中的三极管,再用线性电路原理分析、计算放大电路的动态性能指标,即电压增益、输入电阻R i和输出电阻R o等。小信号模型等效电路模型只能用于电路的动态分析,不能用来求Q点,但其H参数值却与电路的Q点直接相关。

第十一章电路的频率响应 习题答案

第十一章电路的频率响应 习题 一、选择题 串联谐振电路的 Q 值越高,则 (D ) (A) 电路的选择性越差,电路的通频带越窄 (B) 电路的选择性越差,电路的通频带越宽 (C) 电路的选择性越好,电路的通频带越宽 (D ) 电路的选择性越好,电路的通频带越窄 串联电路谐振时,L 、C 储存能量的总和为 (D ) (A) W = W L + W C = 0 (B) 22 1 LI W W W C L =+= (C) 2 2 1C C L CU W W W =+= (D ) 2C C L CU W W W =+= 3.R L C 串联电路发生串联谐振时,下列说法不. 正确的是: (D ) A .端电压一定的情况下,电流为最大值 B .谐振角频率LC 10= ω C .电阻吸收有功功率最大 D .阻抗的模值为最大 4. RLC 串联电路在0f 时发生谐振。当电源频率增加到02f 时,电路性质呈 (B ) A. 电阻性 B . 电感性 C. 电容性 D. 视电路元件参数而定 5.下面关于RLC 串联谐振电路品质因数的说法中,不正确的是 (D ) A. 品质因数越高,电路的选择性越好 B. 品质因数高的电路对非谐振频率的电流具有较强的抵制能力 C. 品质因数等于谐振频率与带宽之比 D . 品质因数等于特性感抗电压有效值与特性容抗电压有效值之比 串联谐振电路品质因数Q=100,若U R =10V ,则电源电压Us 、电容两端电压U C 分别为 ( A ) 、1000V B. 1000V 、10V C. 100V 、1000V D. 1000V 、100V 二、判断题

1.图示电路,R << 0L,保持U S 一定,当发生谐振时,电流表的读数最小。 (×) 串联电路发生谐振时,电源输出的有功功率与无功功率均为最大。(×) 3.图示RLC串联电路,S闭合前的谐振频率与品质因数为f0与Q, S闭合后 的谐振频率与品质因数为f 0'与Q ',则 f f' =,Q < Q '。(×) 并联的交流电路中,当改变电路频率出现谐振时,则此时电路端口的阻抗值最小。(×) 4.若RLC串联谐振电路的电感增加至原来的4倍(R、C不变),则谐振角频率应变为原来的2倍。(×) 三填空题 1.图示电路,当发生串联谐振时,其谐振频率f 0= ( C M L L) 2 ( 2 1 2 1 + + π )。 2.电感L= 50mH与电容C= 20F并联,其谐振角频率 = ( 1000rad/s );其并联谐振时的阻抗Z = ( )。 串联电路如下图所示,则电路的谐振角频率 = ( 500rad/s ),电路的品质因数Q = ( 100 )。

放大器的频率响应

放大器的频率响应 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

放大器的频率响应 单级放大器的分析中只考虑了低频特性,而忽略了器件的分布电容的影响,但在大多数模拟电路中工作速度与其它参量如增益、功耗、噪声等之间要进行折衷,因此对每一种电路的频率响应的理解是非常必要的。 在本章中,将研究在频域中单级与差分放大器的响应,通过对基本概念的了解,分析共源放大器、共栅放大器、CMOS 放大器以及源极跟随器的高频特性,然后研究级联与差分放大器,最后考虑差分对有源电流镜的频率响应。 频率特性的基本概念和分析方法 在设计模拟集成电路时,所要处理的信号是在某一段频率内的,即是所谓的带宽,但是对于放大电路而言,一般都存在电抗元件,由于它们在各种频率下的电抗值不同,因而使放大器对不同频率信号的放大效果不完全一致,信号在放大过程中会产生失真,所以要考虑放大器的频率特性。 频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 基本概念 1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系: )()(f f A A V V ?∠=? () 式中A V (f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系,称之为幅频特性;而 )(f ?则为放大器输出电压与输入电压间的相位差?与频率的关系,称为相频特性。所以放大器的频率特性由幅频特性与相频特性来表述。 低频区:即在第三章对放大器进行研究的频率区域,在这一频率范围内,MOS 管的电容可视为开路,此时放大器的电压增益为最大。当频率高于该频率时,放大器的电压增益将会下降。 上限频率:当频率增大使电压增益下降到低频区电压增益的1/2时的频率。 高频区:频率高于中频区的上限频率的区域。 2、幅度失真与相位失真 因为放大器的输入信号包含有丰富的频率成分,若放大器的频带不够宽,则不同的信号频率的增益不同,因而产生失真,称之为频率失真。频率失真反映在两个方面:幅度失真(信号的幅度产生的失真)与相位失真(不同频率产生了不同的相移,引起输出波形的失真)。由于线性电抗元件引起的频率失真又称为线性失真。注:由于非线性元件(三极管等)的特性曲线的非线性所引起,称为非线性失真。 3、用分贝表示放大倍数 增益一般以分贝表示时,可以有两种形式,即: 功率放大倍数:

模拟电子技术课程习题第五章放大电路的频率响应

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第五章 放大电路的频率响应 5.1具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降 [ ] A. 3dB B. 6dB C. 10dB D. 20dB 5.2在出现频率失真时,若u i 为正弦波,则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三角波 C. 矩形波 D. 方波 5.3 多级放大电路放大倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积 C. 各级波特图中通频带最窄者 D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输入信号频率为f L 或f H 时,放大倍数的幅值约为中频时的 [ ] 倍。 A.0.7 B.0.5 C.0.9 D.0.1 5.5 在阻容耦合放大器中,下列哪种方法能够降低放大器的下限频率?[ ] A .增大耦合电容 B .减小耦合电容 C .选用极间电容小的晶体管 D .选用极间电容大的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放大器级联后,级联放大器的带宽 [ ] A 小于BW B 等于BW C 大于BW D 不能确定 5.7 填空: 已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为 6100010 (1)(1) 1010 u f j A f f j j = ++ (式中f 单位:Hz ) 表明其下限频率为 ,上限频率为 ,中频电压增益为 dB ,输出电压与输入电压在中频段的相位差为 。 5.8 选择正确的答案填空。

幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率),它属于失真(a.线性b.非线性),在出现这类失真时,若u i为正弦波,则u o为波(a.正弦b.非正弦),若u i为非正弦波,则u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 饱和失真、截止失真、交越失真都属于失真(a.线性b.非线性),在出现这类失真时,若u i为非正弦波,则u o为波(a.正弦b.非正弦),u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 5.9 选择正确的答案填空。 晶体管主要频率参数之间的关系是。 a.f a

放大电路的频率响应题解

放大电路的频率响应 自测题 选择正确答案填入空内。 (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. 耦合电容和旁路电容的存在 B. 半导体管极间电容和分布电容的存在。 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f L或f H时,放大倍数的值约下降到中频时的。 A. —45 B. —135 C. —225 A.0.5 倍 B.0.7 倍 C.0.9 倍 即增益下降。 A.3dB B.4dB C.5dB (4)对于单管共射放大电路,当f = f L时,U °与U i相位关系是 A. + 45? B. —90 ? C. —135 ? 当f = f H时,U。与U i的相位关系是_________________ 解:(1 ) A ( 2) B , A ( 3) B A ( 4) C C

二、电路如图T5.2 所示。已知:V cc = 12V ;晶体管的C“= 4pF , 50MHz , r bb= 100 Q , 0 = 80。试求解: (1 )中频电压放大倍数A usm ; (2)C'; (3)f H 和f L ; (4)画出波特图。 解:(1)静态及动态的分析估算: I EQ (1 ) I BQ 1.8mA U CEQ V CC I CQ R c 3V r be (1 )響丫 1.17k r be r bb' 「b'e 1.27 k R r be 〃 R b 1.27k I EQ g m69.2mA/V U T A usm '匹(g m R c) 178 R s R i r be f T = I BQ V CC U BEQ 22.6 口 A 图T5.2

邱关源《电路》第五版第11章-电路的频率响应

重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念; 11.1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 ● 频率特性:电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象,称为电路和系统的频率特性,又称频率响应。 1. 网络函数H (j ω)的定义 在线性正弦稳态网络中,当只有一个独立激励源作用时,网络中某一处的响应(电压或电流)与网络输入之比,称为该响应的网络函数。 ) ()()(ωωωj E j R j H def ??= 2. 网络函数H (j ω)的物理意义 ● 驱动点函数(同一点处的电压电流的函数关系) 激励是电流源,响应是电压 ) j ()j ()j (ωωωI U H &&= 策动点阻抗 激励是电压源,响应是电流 ) j ()j ()j (ωωωU I H &&= 策动点导纳 ● 转移函数(传递函数,不同点处的电流电压关系) a. 激励是电压源 )j ()j ()j (1 2ωωωU I H &&= (转移导纳) ) j ()j ()j (12ωωωU U H &&= (转移电压比) b. 激励是电流源

)j ()j ()j (12ωωωI U H &&= (转移阻抗) ) j ()j ()j (12ωωωI I H &&= (转移电流比) 注意: 1. H(j ω)与网络的结构、参数值有关,与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关,与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 2. H(j ω) 是一个复数,它的频率特性分为两个部分: 幅频特性:模与频率的关系 ωω|~)(j |H 相频特性:幅角与频率的关系 ωω?~)(j 3. 网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 注意: ● 以网络函数中j ω的最高次方的次数定义网络函数的阶数。 ● 由网络函数能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应,即有 ) j ()j ()j (ωωωE R H &&= → )j ()j ()j (ωωωE H R &&=

放大电路的频率响应习题解答

∥178)(mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26)1(V 3mA 8.1)1(A μ 6.22c m be e b'i s i sm T EQ m b be i e b'bb'be EQ e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ -≈-?+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u &ββ第五章 放大电路的频率响应 自 测 题 一、选择正确答案填入空内。 (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.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 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f L 或f H 时,放大倍数的值约下降到中频时的 。 A.0.5倍 倍 倍 即增益下降 (4)对于单管共射放大电路,当f = f L 时,o U &与i U & 相位关系是 。 A.+45 B.-90 C.-135 当f = f H 时, o U &与i U & 的相位关系是 A.-45 B.-135 C.-225 解:(1)A (2)B ,A (3)B A (4)C C 二、电路如图所示。已知:V C C =12V ;晶体管的C μ=4pF ,f T = 50MHz , ' bb r =100Ω, 0=80。试求解: (1)中频电压放大倍数 sm u A &;(2)' πC ; (3)f H 和f L ;(4)画出波特图。 解:(1)静态及动态的分析估算:

放大器的频率响应(doc 18页)

放大器的频率响应(doc 18页)

放大器的频率响应 单级放大器的分析中只考虑了低频特性,而忽略了器件的分布电容的影响,但在大多数模拟电路中工作速度与其它参量如增益、功耗、噪声等之间要进行折衷,因此对每一种电路的频率响应的理解是非常必要的。 在本章中,将研究在频域中单级与差分放大器的响应,通过对基本概念的了解,分析共源放大器、共栅放大器、CMOS放大器以及源极跟随器的高频特性,然后研究级联与差分放大器,最后考虑差分对有源电流镜的频率响应。 6.1频率特性的基本概念和分析方法 在设计模拟集成电路时,所要处理的信号是在某一段频率内的,即是所谓的带宽,但是对于放大电路而言,一般都存在电抗元件,由于它们在各种频率下的电抗值不同,因而使放大器对不同频率信号的放大效果不完全一致,信号在放大过程中会产生失真,所以要考虑放大器的频率特性。 116

117 频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 6.1.1 基本概念 1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系: )()(f f A A V V ?∠=? (6.1) 式中A V (f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系,称之为幅频特性;而)(f ?则为放大器输出电压与输入电压间的相位差?与频率的关系,称为相频特性。所以放大器的频率特性由幅频特性与相频特性来表述。 低频区:即在第三章对放大器进行研究的频率区域,在这一频率范围内,MOS 管的电容可视为开路,此时放大器的电压增益为最大。当频率高于该频率时,放大器的电压增益将会下降。 上限频率:当频率增大使电压增益下降到低频区电压增益的1/2时的频率。 高频区:频率高于中频区的上限频率的区域。 2、幅度失真与相位失真 因为放大器的输入信号包含有丰富的频率成

(完整版)第十一章电路的频率响应

第十一章 电路的频率响应 11-1 网络函数 11-2 RLC 串联电路的谐振 11-3 RLC 串联电路的频率响应 11-4 RLC 并联谐振电路 11-5 波特图 11-6 滤波器简介 重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念 11-1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 频率特性 电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象,称为电路和系统的频率特性,又称频率响应。 1. 网络函数H (j ω)的定义 在线性正弦稳态网络中,当只有一个独立激励源作用时,网络中某一处的响应(电压或电流)与网络输入之比,称为该响应的网络函数。 def (j )(j )(j ) R H E ωωω=

2. 网络函数H(j ω)的物理意义 ⑴ 驱动点函数 激励是电流源,响应是电压 策动点阻抗 激励是电压源,响应是电流 策动点导纳 ⑵ 转移函数(传递函数) 激励是电压源 转移导纳 转移电压比 (j ) I ω(j U 1(U 1(j )I ω(j )(j )(j ) U H I ωωω= (j )(j )(j ) I H U ωωω= 21(j )(j )(j )I H U ωωω= 21(j ) (j )(j ) U H U ωωω=

激励是电流源 转移阻抗 转移电流比 注意 ①H(j ω)与网络的结构、参数值有关,与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关,与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 ②H(j ω) 是一个复数,它的频率特性分为两个部分: 幅频特性 :模与频率的关系 ()H j ωω - 相频特性:幅角与频率的关系 ()j ?ωω - ③网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 例1-1 求图示电路的网络函数 2 S I U ? ? 和 L S U U ? ? 解:列网孔方程解电流 _ 2 I 1 I 21(j ) (j )(j ) U H I ωωω= 21(j ) (j )(j ) I H I ωωω= 12s 12(2j )22(4j )0 I I U I I ωω?+-=??-++=??s 2224(j )j6U I ωω = ++

放大器的频率响应

116 放大器的频率响应 单级放大器的分析中只考虑了低频特性,而忽略了器件的分布电容的影响,但在大多数模拟电路中工作速度与其它参量如增益、功耗、噪声等之间要进行折衷,因此对每一种电路的频率响应的理解是非常必要的。 在本章中,将研究在频域中单级与差分放大器的响应,通过对基本概念的了解,分析共源放大器、共栅放大器、CMOS 放大器以及源极跟随器的高频特性,然后研究级联与差分放大器,最后考虑差分对有源电流镜的频率响应。 6.1 频率特性的基本概念和分析方法 在设计模拟集成电路时,所要处理的信号是在某一段频率内的,即是所谓的带宽,但是对于放大电路而言,一般都存在电抗元件,由于它们在各种频率下的电抗值不同,因而使放大器对不同频率信号的放大效果不完全一致,信号在放大过程中会产生失真,所以要考虑放大器的频率特性。 频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 6.1.1 基本概念 1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系: )()(f f A A V V ?∠=? (6.1) 式中A V (f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系,称之为幅频特性;而)(f ?则为放大器输出电压与输入电压间的相位差?与频率的关系,称为相频特性。所以放大器的频率特性由幅频特性与相频特性来表述。 低频区:即在第三章对放大器进行研究的频率区域,在这一频率范围内,MOS 管的电容可视为开路,此时放大器的电压增益为最大。当频率高于该频率时,放大器的电压增益将会下降。 上限频率:当频率增大使电压增益下降到低频区电压增益的1/2时的频率。 高频区:频率高于中频区的上限频率的区域。 2、幅度失真与相位失真 因为放大器的输入信号包含有丰富的频率成分,若放大器的频带不够宽,则不同的信号频率的增益不同,因而产生失真,称之为频率失真。频率失真反映在两个方面:幅度失真(信号的幅度产生的失真)与相位失真(不同频率产生了不同的相移,引起输出波形的失真)。由于线性电抗元件引起的频率失真又称为线性失真。注:由于非线性元件(三极管等)的特性曲线的非线性所引起,称为非线性失真。 3、用分贝表示放大倍数 增益一般以分贝表示时,可以有两种形式,即: 功率放大倍数: )(lg 10)(dB P P dB A i o P = (6.2)

模拟电子技术_ ( 放大电路的频率响应)_

频率响应的基本概念

1.绪论 2.晶体二极管及应用电路 3.晶体三极管及基本放大电路 4.场效应管及基本放大电路 5.放大电路的频率响应(4学时) 6.负反馈放大电路 7.双极型模拟集成电路 8.双般型模拟集成电路的分析与应用 9.MOS 模拟集成电路(自学) 10.直流稳压电源电路 课程主要内容 1/68

主讲:刘颖 第五章放大电路的频率响应 问题: 1.什么是电路的频率响应? 2.工程上如何绘制频率响应曲线? 3. 三极管的高频模型与低频模型(h参数模型)有何不同? 4.耦合电容、旁路电容、三极管结电容对电路频率特性有怎样的影响?

第五章放大电路的频率响应5.1 频率响应的基本概念 5.2 晶体三极管的高频模型 5.3 频率响应的分析方法 5.4 单管共射放大电路的频率响应5.5 共集、共基放大电路的频率响应5.6 多级放大电路的频响

5.1 频率响应的基本概念 CE 组态基本放大电路 5.1.1. 放大电路频率响应概念 概念:放大电路增益随着频率变化而变化的特性称为频率响应特性,可表示为 其中: ()()() j U U A j A j f f f e ?=()()U A j f f ?称为增益的幅频特性 称为增益的相频特性 4/68

5/68 -180° -90° -270° A U |A U (j f )| f φ(f ) f 中频段:A U =常数 低频段 高频段 A U 下降 中频段:相位差 φ =常数 低频段 高频段 φ 改变 增益幅度|A U (j f )∣与频率f 的关系称为幅频特性。 增益相位φ(j f )与频率f 的关系称为称为相频特性。 幅频特性曲线 相频特性曲线 说明:放大电路的频率响应特性是增益幅频特性和相频特性统称。

邱关源《电路》第五版第11章-电路的频率响应复习过程

邱关源《电路》第五版第11章-电路的频 率响应

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念; 11.1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 ● 频率特性:电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象,称为电路和系统的频率特性,又称频率响应。 1. 网络函数H (j ω)的定义 在线性正弦稳态网络中,当只有一个独立激励源作用时,网络中某一处的响应(电压或电流)与网络输入之比,称为该响应的网络函数。 )() ()(ωωωj E j R j H def ??= 2. 网络函数H (j ω)的物理意义 ● 驱动点函数(同一点处的电压电流的函数关系) 激励是电流源,响应是电压 )j ()j ()j (ωωωI U H = 策动点阻抗 激励是电压源,响应是电流

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢 3 ) j ()j ()j (ωωωU I H = 策动点导纳 转移函数(传递函数,不同点处的电流电压关系) a. 激励是电压源 ) j ()j ()j (12ωωωU I H = (转移导纳) )j ()j ()j (1 2ωωωU U H = (转移电压比) b. 激励是电流源 ) j ()j ()j (12ωωωI U H = (转移阻抗) )j ()j ()j (1 2ωωωI I H = (转移电流比) 注意: 1. H(j ω)与网络的结构、参数值有关,与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关,与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 2. H(j ω) 是一个复数,它的频率特性分为两个部分: 幅频特性:模与频率的关系 ωω|~)(j |H 相频特性:幅角与频率的关系 ωω?~)(j 3. 网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。

5章 放大电路的频率响应题解

第五章 放大电路的频率响应 5.1 某放大电路中V A 的对数幅频特性如图题5.1所示。(1)试求该电路的中频电压增益VM A ,上限频率H f ,下限频率L f ;(2)当输入信号的频率L f f =或H f f =时,该电 路实际的电压增益是多少分贝? 图题5.1 解:(1)由图题5.1可知,60lg 20=VM A ,3lg =VM A 。 310=VM A 即为中频增益。 上、下限频率分别为Hz f H 810=和Hz f L 210=。 (2)实际上L f f =或H f 时,电压增益降低dB 3(半功率点),即实际电压增益为 dB 57360=-。 5.2 已知某电路的波特图如图题5.2所示,试写出u A 的表达式。 图题 5.2

解: 设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。 ) 10 j 1)(10j 1( 3.2j )10j 1)(j 101(3255f f f A f f A u u ++-≈++-≈ 或 5.3 已知某放大电路电压增益的频率特性表达式为 ) 10 1)(101(10 1005f j f j f j A V ++= (式中f 的单位为Hz ) 试求:该电路的上、下限频率,中频电压增益的分贝数,输出电压与输入电压在中频区的相位差。 解:上下限频率分别为Hz f H 5 10=和Hz f L 10=,中频增益100=VM A ,转化为分贝数:dB A VM 40220100lg 20lg 20=?==,VM A 为实数,故i V ,0V 相位差为0。 5.4 一放大电路的增益函数 ) 102(11 10210 )(6?+? ?+=ππs s s s A 试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益,下限频率L f 和上限频率H f 以及增 益下降到1时的频率。 解:由拉氏变换可知,f j S π2= 故电压增益:2 102211 1022210)(?+? ?+=πππππf j f j f j f A V 6 10 11 10110f j f j +?-= 于是,Hz f L 10=,Hz f H 610=,10=VM A ,波特图如图解5.4所示。 1=A 时,Hz f 610<<,1100110 101102 =+=-≈f f j A ,Hz f 1= Hz f 10≥时,1)10 (110101102 66 =+= -≈f f j A ,MHz Hz f 10107=≈ 所以增益下降到1时,频率分为1Hz 或10MHz 。

放大电路的频率响应

第五章 放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 5.1.1 研究放大电路频率响应的必要性 由于电抗元件及晶体管极间电容的存在,当输入信号的频率过低或过高时,不但放大倍数的数值会变小,而且还将产生超前或滞后的相移。放大倍数与信号频率间的函数关系称为频率响应或频率特性。 5.1.2 频率响应的基本概念 一、 耦合电容对信号构成高通电路,极间电容对信号构成低通电路(分流),都会使放大 电路的放大倍数的数值下降且产生相移。 二、 高通电路:(图5.1.1) 1. 传输特性:RC j A u ω1 11+ = ; 2. 下限截止频率(下限频率):RC f L L ππω212== ,L L u f f j f f j A +=1 ; 3. 幅频特性: 4. 相频特性: 三、 低通电路:(图5.1.2) 1. 传输特性:RC j A u ω+=11 ; 2. 上限截止频率(上限频率):RC f H H ππω212== ,H u f f j A +=11 ; 3. 幅频特性 4. 相频特性 5. 通频带:L H bw f f f -=

5.1.3 波特图 一、 坐标轴的选取: 横坐标(f)用对数刻度,所以频率相差十倍的间隔,如(0.1~1)Hz ,(1~10)Hz ,……,长度 相等,叫一个“十倍频程”。纵坐标:对幅频特性以分贝为单位,即u A lg 20;对相频特性,以度为未单位,即?(°)。 二、 目的:横坐标可以容纳很宽的频率范围。对幅频特性,多项的乘除可以变为各项对 数的加减。 三、 高通电路与低通电路的波特图(图5.1.3)由公式L L u f f j f f j A +=1 ,H u f f j A +=11 求 出幅频特性及相频特性,从而画出波特图。 四、 近似波特图:将波特图的曲线折线化,在对数幅频特性中,以截止频率为拐点;在 对数相频特性中,以10倍及0.1倍的截止频率为两个拐点。 五、 画波特图的步骤 1. 由电路求出u A 的表达式; 2. 写出||u A 和?的表达式; 3. 画出对数数幅频特性和相频特性;关键是要知道u A 表达式分子中的系数以及近似特性发生转折处的频率,即截止频率f H 或f L 。 5.2 晶体管的高频等效模型 混合π模型:考虑发射结和集电结电容的影响而得到的在高频信号作用下晶体管的物理模 型。 5.2.1 晶体管的混合π模型 一、 完整的混合π模型(图5.2.1) 1. 模型结构:忽略集电极、发射极体电阻,对应h 参数等效电路画出混合π模型; 2. β 是频率的函数:电容的存在,使得基极电流与集电极电流的大小、相位均与频

放大电路的频率响应习题

第五章 放大电路的频率响应 习 题 5.1 在图P5.1所示电路中,已知晶体管的'bb r 、C μ、C π,R i ≈r b e 。 填空:除要求填写表达式的之外,其余各空填入①增大、②基本不变、③减小。 图P 5.1 (1)在空载情况下,下限频率的表达式f L = 。当R s 减小时,f L 将 ;当带上负载电阻后,f L 将 。 (2)在空载情况下,若b-e 间等效电容为' πC , 则上限频率的表达 式f H = ;当R s 为零时,f H 将 ;当R b 减小时,g m 将 , ' πC 将 ,f H 将 。 解:(1) 1 be b s )(π21 C r R R ∥+ 。①;①。 (2)' s b bb'e b')]([21 π πC R R r r ∥∥+ ;①;①,①,③。

5.2 已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出u A 的表达式。 图P 5.2 解: 设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。 ) 10 j 1)(10j 1( 3.2j )10 j 1)(j 101(3255f f f A f f A u u ++-≈++ -≈ 或 5.3 已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示,试写出u A 的表达式。 图P 5.3

解:观察波特图可知,中频电压增益为40dB ,即中频放大倍数为-100; 下限截止频率为1Hz 和10Hz ,上限截止频率为250kHz 。故电路u A 的表达式为 ) 105.2j 1)(10j 1)(j 1(10 ) 105.2j 1)(j 101)(j 11(100 5 2 5?++++=?+++-=f f f f A f f f A u u 或 5.4 已知某电路的幅频特性如图P5.4所示,试问: (1)该电路的耦合方式; (2)该电路由几级放大电路组成; (3)当f =104Hz 时,附加相移为多少?当f =105时,附加相移又约为多少? 解:(1)因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路; (2)因为在高频段幅频特性为 图P 5.4 -60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路; (3)当f =104Hz 时,φ'=-135o ;当f =105Hz 时,φ'≈-270o 。 5.5 若某电路的幅频特性如图P5.4所示,试写出u A 的表达式,并近似估算该电路的上限频率f H 。 解:u A 的表达式和上限频率分别为 kHz 2.531.1 )10 j 1(10' H H 343 ≈≈+±=f f f A u

放大电路的频率响应题解

放大电路的频率响应 自 测 题 一、选择正确答案填入空内。 (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.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 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f L 或f H 时,放大倍数的值约下降到中频时的 。 A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍 即增益下降 。 A.3dB B.4dB C.5dB (4)对于单管共射放大电路,当f = f L 时,o U 与i U 相位关系是 。 A.+45? B.-90? C.-135? 当f = f H 时,o U 与i U 的相位关系是 。 A.-45? B.-135? C.-225? 解:(1)A (2)B ,A (3)B A (4)C C

二、电路如图T5.2所示。已知:V C C =12V ;晶体管的C μ=4pF ,f T = 50MHz ,'bb r =100Ω, 0=80。试求解: (1)中频电压放大倍数sm u A ; (2)' C ; (3)f H 和f L ; (4)画出波特图。 图T5.2 解:(1)静态及动态的分析估算: ∥178 ) (mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26) 1(V 3mA 8.1)1(A μ 6.22c m be e b'i s i sm T EQ m b be i e b'bb'be EQ e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u

(整理)放大器的频率响应

第六章 放大器的频率响应 §6.1 知识点归纳 一、基本知识 ·对放大器输入正弦小信号,则输出信号的稳态响应特性即放大器的频率响应。 ·在小信号条件下,且不计非线性失真时,输出信号仍为正弦信号。故可以用输出相量 o X 与输入相量i X 之比 即放大器的增益的频率特性函数)(ωj A 来分析放大器的频率响应的特性。 ·() ()/()A j o i A j X X A e φωωω==,)(ωA 表示输出正弦信号与输入正弦信号的振幅之比。反映放大倍数与输入信号频率的关系,故称)(ωA 为增益的幅频特性,)(ωφA 是输出信号与 输入信号的相位差,它反映了放大器的附加相移与输入信号频率的关系,故称)(ωφA 为增益的相频特性。 ·由相量法分析正弦稳定响应的知识可知,)(ωj A 是关于ωj 的有理分式。 ·放大器在低频段表现出增益的频率特性的原因是电路中的耦合傍路电容在频率很低时不能视为交流短路,使交流通路中有电抗元件,从而造成输出的幅度和附加相位与信号频率有关;放大器在高频段表现出增益的频率特性的原因是晶体管内部电抗效应在高频时必须考虑(如PN 结电容的容抗不能再视为∞),使等效电路中存在电抗,造成输出与频率有关。 ·当信号频率降低(或升高)到使)(ωA 下降到中频段增益0A 的21 倍时所对应的频率称为放大器的低频截止频率L f (或高频截止频率H f )。 ·放大器的通频带是W B 定义为L H W f f B -=,W B 又称3dB 带宽。 ·当对放大器输入频带信号,若输入信号频率的范围超过W B 时,输出波形会因此发生畸变,此即放大器的频率失真。频率失真分为幅频失真和相频失真。前者是()A ω变化所致, 后者是ωφd d A 不是常数(或即A φ不与ω成正比)所致。 ·频率失真与非线性失真的重要区别是:对于前者,输出信号没有新的频率分量,且只有输入频带信号时才有频率失真的问题。 ·在直角坐标系下画出的ωω~)(A 曲线称为幅频特性曲线;ωωφ~)(A 曲线称为相频特 性曲线。 二、放大器增益函数及特点* ·将)(ωj A 易以复频率S ,则)(S A 为放大器的增益函数(即传递函数)。 ·根据《信号与系统》课的理论,)(S A 是零状态下输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比。 ·物理可实现系统的)(S A 是关于S 的有理分式。使)(S A 分母为零的根称为)(S A 的极点,使)(S A 分子为零的根称为)(S A 的零点,一个稳定系统的极点数n 和零点数m ,满足 m n ≥,且极点的实部为负数(或极点位于S 的左半开平面上)。 ·放大器低频增益函数的m n =,且中频增益 ) (lim 0S A A L S ∞ →=,放大器高频增益函数 )(S A H 的m n >,且00lim ()H S A A S →=。 ·如果)(S A L 中某极点频率||P 比其它极点和零点频率大10倍以上,则P 为低频主极

最新第11章电路的频率响应精编版

2020年第11章电路的频率响应精编版

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢13 第11章 电路的频率响应 重点: 1. 网络函数; 2. 串、并联谐振的概念; 本章与其它章节的联系: 本章的学习内容建立在前面各章理论的基础之上。 预习知识: 电磁感应定律 11-1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时,电路中的感抗、容抗将跟随频率变化,从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此,分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 频率特性:电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象,称为电路和系统的频率特性,又称频率响应。 1. 网络函数H (j ω)的定义 在线性正弦稳态网络中,当只有一个独立激励源作用时,网络中某一处的响应(电压或电流)与网络输入之比,称为该响应的网络函数。 2. 网络函数H (j ω)的物理意义 1)H (j ω)与网络的结构、参数值有关,与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关,与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 2)H (j ω) 是一个复数,它的频率特性分为两个部分: 幅频特性 模与频率的关系 相频特性 幅角与频率的关系 ωω-|)(j |H ω ω?-)(j

3)网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 11-2RLC串联电路的谐振 谐振是正弦电路在特定条件下所产生的一种特殊物理现象,谐振现象在无线电和电工技术中得到广泛应用,对电路中谐振现象的研究有重要的实际意义。 1. 谐振的定义 含有 R、L、C 的一端口电路,外施正弦激励,在特定条件下出现端口电压、电流同相 位的现象时,称电路发生了谐振。因此谐振电路的端口电压、电流满足: 2. 串联谐振的条件 图 11.1 所示的 R 、L、C 串联电路发生谐振时称串联谐振。电路的输入阻抗为: 根据谐振定义,当时电路发生谐振,由此得 R、L、C 串联电路的谐振条件是 谐振角频率为: 谐振频率为: 上式说明R、L、C串联电路的谐振频率仅由电路的参 数决定,因此谐振频率又称固有频率。 由谐振条件得串联电路实现谐振或避免谐振的方式 为: (1)L、C 不变,改变ω 达到谐振。 (2)电源频率不变,改变L 或C(常改变C)达到谐 图 11.1 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢13

放大电路的频率响应

第五章放大电路的频率响应 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20Hz,而视频信号从直流到几十兆赫。 由于放大电路中存在电抗元件(如管子的极间电容,电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等),使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。 如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同,就会引起幅度失真。如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,由于此失真是由电路的线性电抗元件(电阻、电容、电感等)引起的,故不称为线性失真。 为实现信号不失真放大所以要需研究放大器的频率响应。 5.1频率失真与非线性失真 频率失真和非线性同样都是使输出信号产生畸变,但两者在实质上是不同的。 具体体现以下两点:

1. 起因不同:频率失真是由电路中的线性电抗元件对不同信号频率的响应不同而引起,非线性失真由电路的非线性元件(如BJT、FET 的特性曲线性等)引起的。 2. 结果不同:频率失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化,或滤掉某些频率分量信号。但非线失真,会将正弦波变为非正弦波,它不仅包含输入信号的频率成分(基波),而且还 产生许多新的谐波成分。 5.1.1 时间常数RC电路的频率响应 放大电路频率响应的基本概念 1. 放大电路的频率响应 频率响应表达式 表示电压放大倍数的模与频率的关系,称为幅频响应。表示放大器输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系,称为相频响应。 2. RC耦合放大器的幅频特性 RC耦合放大器的幅频特性曲线如图所示。 中频区:在一个较宽的频率范围内,曲线是平坦的。即放大倍数不随信号频率而变。(在此频率范围内,耦合电容、射极旁路电容视为短路,极间电容视为开路)。

模拟电子技术课程习题 第五章 放大电路的频率响应说课讲解

模拟电子技术课程习题第五章放大电路的频率响应

第五章 放大电路的频率响应 5.1具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降 [ ] A. 3dB B. 6dB C. 10dB D. 20dB 5.2在出现频率失真时,若u i 为正弦波,则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三角波 C. 矩形波 D. 方波 5.3 多级放大电路放大倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积 C. 各级波特图中通频带最窄者 D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输入信号频率为f L 或f H 时,放大倍数的幅值约为中频时的 [ ] 倍。 A.0.7 B.0.5 C.0.9 D.0.1 5.5 在阻容耦合放大器中,下列哪种方法能够降低放大器的下限频率?[ ] A .增大耦合电容 B .减小耦合电容 C .选用极间电容小的晶体管 D .选用极间电容大的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放大器级联后,级联放大器的带宽 [ ] A 小于BW B 等于BW C 大于BW D 不能确定 5.7 填空: 已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为 6100010 (1)(1) 1010 u f j A f f j j = ++ (式中f 单位:Hz ) 表明其下限频率为 ,上限频率为 ,中频电压增益为 dB ,输出电压与输入电压在中频段的相位差为 。 5.8 选择正确的答案填空。

幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率),它属于失真(a.线性b.非线性),在出现这类失真时,若u i为正弦波,则u o为波(a.正弦b.非正弦),若u i为非正弦波,则u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 饱和失真、截止失真、交越失真都属于失真(a.线性b.非线性),在出现这类失真时,若u i为非正弦波,则u o为波(a.正弦b.非正弦),u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 5.9 选择正确的答案填空。 晶体管主要频率参数之间的关系是。 a.f a

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