当前位置：文档之家 › 第4章 放大电路的频率响应

第4章 放大电路的频率响应

  • 格式：ppt
  • 大小：2.91 MB
  • 文档页数：77

下载文档原格式

  / 77

合集下载

放大电路的频率响应和噪声

放大电路的频率响应和噪声


为新电路设计提供指导。
03
技术发展
随着电子技术的不断发展，对放大电路的性能要求也越来越高。理解频
率响应和噪声有助于推动相关技术的进步，促进电子工程领域的发展。
对未来研究的展望
新材料与新工艺
随着新材料和纳米技术的发展，未来研究可以探索如何将这些新技术 应用于放大电路中，以提高其频率响应和降低噪声。
系统集成
噪声的来源
01
02
03
04
热噪声
由于电子的热运动产生的随机 波动。
散粒噪声
由于电子的随机发射和吸收产 生的噪声。
闪烁噪声
由于半导体表面不平整或缺陷 引起的噪声。
爆米花噪声
由于材料的不完美性或晶体缺 陷引起的噪声。
噪声的分类
宽带噪声
在整个频率范围内具有均匀的 功率谱密度。
窄带噪声
在特定频率范围内具有较高的 功率谱密度。
抗干扰能力
放大电路的噪声也会影响通信系统的抗干扰能力。低噪声放 大电路有助于提高通信系统的抗干扰性能，确保信号传输的 稳定性。
在音频处理系统中的应用
音质
音频处理系统中，放大电路的频率响应和噪声对音质有重要影响。好的频率响 应能够保证音频信号的真实还原，而低噪声放大电路则有助于减少背景噪声， 提高音频清晰度。
宽频带型
在较宽的频率范围内具有较为平坦的放大倍 数。
频率响应的分析方法
解析法
通过电路理论中的传递函数和频率函数等概念， 推导放大电路的频率响应。
实验法
通过实际测量不同频率下的电压放大倍数，绘制 频率响应曲线。
计算机仿真法
利用电路仿真软件，模拟和分析放大电路在不同 频率下的性能表现。
03 放大电路的噪声
三极管放大电路的频率响应

三极管放大电路的频率响应

• 若用分贝表达增益G，则：
• GH=20lgAuH= 20lgAum-3dB • GL=20lgAuL= 20lgAum-3dB
• 故又称H点和L点为-3dB点，BW为-3dB带宽。
12
二、实际旳频率特征及通频带定义
• 中频区增益与通频带是放大器旳二个主要指标，而 且这两者往往又是一对矛盾旳指标，所以引进增益带宽 乘积来表征放大器旳性能：
16
三、RC电路旳频率响应
• 1、高通电路
• RC高通电路如图所示：
•
•
Au
UO
•
Ui
1 R R 1
jC
1 1
jRC
17
三、RC电路旳频率响应
• 式中为输入信号旳角频率，RC为回路旳时间常数，
令：
L
1 RC
1
fL
L 2
1
2
1
2RC
f
j
•
Au
1
1 L
1
1
f
L
1
fL jf
j
jf
fL
18
三、RC电路旳频率响应
• 上限截止频率ƒH定义为高频区放大倍数下降为中频区旳 1/2时所相应旳频率，即：
AuH
1 2
Aum
0.707 Aum
• 同理，下限截止频率ƒL为：
AuL
1 2
Aum
0.707 Aum
• 通频带为：
BW= ƒH- ƒL ƒH
11
二、实际旳频率特征及通频带定义
• 上、下限截止频率所相应旳H点和L点又称为半功率点 （因为功率与电压平方成正比）。
15
三、RC电路旳频率响应
• 与耦合电容相反，因为半导体管极间电容旳存在， 对信号构成了低通电路，即对于频率足够低旳信号相 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，从而造成放大倍数旳数 值减小且产生相移。
放大电路频率响应

放大电路频率响应

放大电路频率响应放大电路频率响应是指放大电路对输入信号频率的响应程度。

在实际应用中，我们通常会使用放大电路来放大特定频率范围内的信号。

因此，了解和研究放大电路的频率响应对于电子工程师来说至关重要。

1. 频率响应的定义放大电路的频率响应是指输出信号的幅度和相位与输入信号幅度和相位之间的关系。

频率响应通常以幅频特性和相频特性来描述。

幅频特性表示了放大电路在不同频率下的增益变化情况，而相频特性则表示了输出信号与输入信号之间的相位差随频率变化的情况。

2. 低频放大电路的频率响应低频放大电路通常是指对低频信号进行放大的电路，如音频放大器。

在低频范围内，放大电路的增益通常是比较高的，且相位差变化较小，可以近似认为是线性的。

因此，在低频范围内，放大电路的频率响应一般是比较平坦的。

这也是为什么音频放大器可以将输入信号的音频频率范围放大到可听的范围。

3. 高频放大电路的频率响应高频放大电路通常用于对高频信号进行放大，如射频放大器。

在高频范围内，放大电路的增益会随着频率的增加而下降，并且相位差也会随之变化。

这是因为高频信号的传输特性会受到电感、电容和电阻等因素的影响。

因此，在设计和应用高频放大电路时，需要考虑这些因素，以获得所需的频率响应。

4. 频率响应测量与分析为了准确测量和分析放大电路的频率响应，常用的方法包括频率响应曲线测量和Bode图分析。

在频率响应曲线测量中，会对放大电路输入不同频率的测试信号，然后测量输出信号的幅度和相位差。

通过将这些数据绘制成曲线，可以得到放大电路在不同频率下的频率响应特性。

而Bode图则将频率响应的幅度和相位差以对数坐标的形式绘制出来，更直观地反映了放大电路的频率响应情况。

总结：放大电路的频率响应对于实际应用具有重要意义。

了解放大电路的频率响应可以帮助我们选择适合的放大电路来满足特定的需求。

通过频率响应测量和分析，我们可以更好地研究和设计放大电路，以实现所需的频率响应特性。

放大电路的频率响应

放大电路的频率响应


20 lg A V (dB)
0dB ； 称之为波特图。 ①当 f 0.1 f H 时， 20 lg A V 3dB ； ②当 f f 时， 20 lg A
H V
20 dB ； ③当 f 10 f H 时， 20 lg A V
0.01fH
低通电路的相频特性曲线 fH 称之为上 f arctan 限截止频率 f H （上限频率） ①当f 0.1 f H 时， 0o； ②当f f H 时， 45o； ③当f 10 f L时， 90o
极间电容的存在，
耦合电容的存在，对
对信号构成了低通电
路，即对频率足够低
信号构成了高通电路，
即对频率足够高的信号
的信号相当于开路，
对电路不产生影响。
相当于短路，信号几乎
无损耗地通过。
U i
U o
U i
U o
一. 频率响应的基本概念
1.RC高通电路的频率响应 图中：
V i V o
1 AV ( ) 2 f 1 f H f ( ) arctan f H
幅频特性
相频特性
( ) A V
1 f 1 f H
2
幅频特性
f ( ) arctan f H
gm U be rbe UT 将 rbe 1 代 入 g m， 有 : IE I b

IE gm UT
3.确定混合π 模型的主要参数： 混合π模型
Cbc I Cbc
h参数模型 b
U ce
ib
ic βib
放大电路的频率响应

放大电路的频率响应


1 .中频段 所有的电容均可忽略。 中频电压放大倍数：
共射放大电路
Ausm
VO Ri RL VS RS Ri rbe
2. 低频段
在低频段，三极管的极间电容可视为开路，耦合电 容C1、C2不能忽略。 方便分析，现在只考虑C1，将C2归入第二级。画出低频 等效电路如图所示。 该电路有 一个RC电路高通环节。有下限截止频率：
高通电路及频率响应
fL
可见：当频率较高时，Au ≈1，输出与输入电压之间的相位差=0。随着 频率的降低， Au下降，相位差增大，且输出电压是超前于输入电压的，最 大超前90o。在此频率响应中，下限截止频率fL是一个重要的频率点。
二. 阻容耦合共射放大电路的频率响应
对于如图所示的共射放大电路， 分低、中、高三个频段加以研究。
共射放大电路高频段的波特图
幅频响应 ： 相频响应 ：
20lg | AusH | 20lg | Ausm | 20lg

1 1 ( f
180 arctg( f

fH
)
fH
)2
4. 完整的共射放大电路的频率响应
Aus Ausm

1 1 f f (1 j L ) (1 j f ) f H
2. RC 高通网络
（1）频率响应表达式：
. . Vo A= .
v
Vi
R 1 1 R 1/ jwC 1 j / wRC 1 jwL / w
RC 高通电路
式中 wL 1 。
RC
下限截止频率、模和相角分别为
1 fL 2RC
1 │v A│ 1 ( fL f )2
arctg( f L f )
放大电路的频率响应解读

放大电路的频率响应解读

RC

1 Av 1 ( f
f0 fH
fH
)2
1 2RC
• 由以上公式可做出如图所示的RC低通电路的近似频 |Au | 1 率特性曲线： 0.707
Av 1 1 ( f fH )
2
f arctg(
) fH
O O –45 –90

fH f
f
f 0 时, Au 1 ； 0
U be
(b)混合 模型
混合 模型的简化 (a)简化的混合 模型
Cμ 跨接在输入与输出回路之间，电路分析变得相当复杂。 常将Cμ 等效在输入回路和输出回路，称为单向化。单向 化靠等效变换实现。
因为Cπ ＞＞ Cu ，且一般情况下。 Cu 的容抗远大于集电 // 极总负载电阻R／Ｌ，Cu 中的电流可忽略不计，得简化模 型图（C）。
当 f =fH 时，相频特性将滞后45°，并具有 -45/dec的斜率。在0.1 fH 和10 fH处与实际的相频 特性有最大的误差，其值分别为+5.7°和－5.7°。 这种折线化画出的频率特性曲线称为波特图，是 分析放大电路频率响应的重要手段。
RC高通电路
RC高通电路如图所示。 & 为： 其电压放大倍数 A v • • Uo R 1 Au • U i R 1 / j C 1 1/j RC 式中
U be
混合π模型
(a)晶体管的结构示意图
I b0 ，这是因为β本身 这一模型中用 g m V b'代替 e 就与频率有关，而gm与频率无关。
.
.
2、简化的混合 模型 通常情况下， rce远大于 c--e 间所接的负载 电阻，而 rb/c也远大于Cμ 的容抗，因而可 认为rce和rb/c开路。
第4章 放大电路的频率响应

第4章 放大电路的频率响应


b rbc rbe

Ic g m U be




c
Cπ
U be
U be
Cπ
rce U ce

e


e
Ie
e
1.完整的混合 模型
be

Cμ
b

rce
b
Ib r bb
Ic



rbc

g m U be


c
U be
U be rbe


Cπ
rce U ce

e

e
高频时由于结电容的影响 I 和 I ，已不能保持正比关 系，所以用放射结上的电压U 来控制集电极电流Ic,


f fL f 1 fL
2
AuL
Uo

Ui
fL 相频响应： L arctan f
（1）幅频响应：
f j L fL AuL f 1 j 1 j L fL
j
当f<<fL 时，
AuL

f fL f 1 fL
c
Ic

1.共射极截止频率fβ
I c ( g m jCπ ) U be

g m U be


U be rbe
Ib

U be 1 1 rbe // // jCπ j Cμ
e

图5.10 计算 的模型
f
2. RC高通电路
+

时间常数τL=R2C2，令
+
C2 R2
L 1 1 fL 2 2 L 2 R2C2
多级放大电路的频率响应

多级放大电路的频率响应


稳定性判据
劳斯稳定判据
通过计算系统的极点和零点，判断系 统是否稳定。如果所有极点都位于复 平面的左半部分，则系统稳定。
奈奎斯特稳定判据
通过分析系统的频率响应，判断系统 是否稳定。如果系统的频率响应在所 有频率下都不产生负相角，则系统稳 定。
相位裕度的概念
相位裕度是衡量系统稳定性的一个重要参数，表示系统在特 定频率下相位滞后或超前的程度。
重要性及应用领域
重要性
频率响应决定了放大电路的应用 范围，良好的频率响应可以提高 信号质量，扩大电路的应用领域 。
应用领域
多级放大电路的频率响应在通信 、雷达、音频处理、控制等领域 有广泛应用。
02
多级放大电路的基本概念
放大电路的级联
多个放大电路按照一定的方式连接起来，形成一个整体，实现信号的逐级放大。 级联的方式可以是串联、并联或串并联混合。
详细描述
负载阻抗的大小决定了放大电路的输出阻抗匹配。当 负载阻抗与放大电路输出阻抗不匹配时，会产生信号 反射和能量损耗，导致频率响应的畸变。此外，负载 阻抗还会影响放大电路的带宽和稳定性。
总结词
环境因素对多级放大电路的频率响应具有重要影响。
详细描述
环境因素包括温度、湿度、电磁干扰等， 这些因素会影响放大电路中元件的参数 和性能，从而影响频率响应。例如，温 度变化会导致元件参数发生变化，进而 影响放大电路的增益和带宽。电磁干扰 会导致信号失真和噪声增加，影响频率 响应的稳定性。因此，在设计和应用多 级放大电路时，需要考虑环境因素的影 响，采取相应的措施进行优化和控制。
负反馈能够减小多级放大电路中的非 线性失真，提高信号的保真度，从而 改善频率响应。
扩展带宽
负反馈能够扩展多级放大电路的带宽， 使其在更宽的频率范围内保持稳定的 性能。
模拟电子技术基础PPT第4章 放大电路的频率响应

模拟电子技术基础PPT第4章 放大电路的频率响应

rb'e---发射结电阻re归算到基极回路的电阻
Cbe---发射结电容 r--b-集c 电结电阻
Cbc ---集电结电容
互导
gm
iC vBE
VCE
iC vBE
VCE
BJT的高频小信号模型
电工电子
1. 晶体管的高频小信号模型
②简化模型
忽略 rbc 和 rce 混合型高频小信号模型
上海理工
电工电子
上海理工
电工电子
上海理工
4.3.1 单级共射极放大电路的频率响应
1. 高频响应
①型高频等效电路
目标：简化和变换
CM1 (1 gmRL )Cbc
CM2 Cbc
CM2 CM1 输出回路的时间常数
远小于输入回路时间常数， 考虑高频响应时可以忽略 CM2的影响。
C Cbe CM1
电工电子
4.3.1 单级共射极放大电路的频率响应 1. 高频响应
上海理工
end
电工电子
电工电子
1. RC低通电路的频率响应
②频率响应曲线描述
幅频响应
AVH
1 1 ( f / fH )2
最大误差 -3dB
相频响应 H arctan ( f / fH )
上海理工
电工电子
2. RC高通电路的频率响应
上海理工
RC高通电路
RC电路的电压增益：
AVL (s)
Vo (s) Vi (s)
R2
g mVbe
Vo RL
(Vo
Vbe )jCbc
0
由于输出回路电流比较大，所
以可以 忽略 Cbc 的分流，得 Vo gm RL Vbe
而输入回路电流比较小，所以
理学章放大电路的频率响应图

理学章放大电路的频率响应图

• 图5.3.1 场效应管的高频等效模型
返回
图5.3.1 场效应管的高频等效模型
返回
5.4 单管放大电路的频率响应
• 图5.4.1 单管共射放大电路及其等效电路 • 图5.4.2 单管共射放大电路的中频等效电路 • 图5.4.3 单管共射放大电路的低频等效电路 • 图5.4.4 单管共射放大电路的高频等效电路 • 图5.4.5 单管共射放大电路的波特图 • 图5.4.6 例5.4.1图 • 图5.4.7 单管共源放大电路及其等效电路
返回
图5.7.4 图5.4.1 所示电路输出回路的阶跃响应
返回
返回
5.5 多级放大电路的频率响应
• 图5.5.1 两级放大电路的波特图 • 图5.5.2 例5.5.1图 • 图5.5.3 例5.5.2图
返回
图5.5.1 两级放大电路的波特图
返回
图5.5.2 例5.5.1图
返回
图5.5.3 例5.5.2图
返回
5.6 集成运放的频率响应和频率补偿
• 图5.6.1 未加频率补偿的集成运放的频率响应 • 图5.6.2 稳定裕度 • 图5.6.3 滞后补偿前后集成运放的频率特性 • 图5.6.4 简单电容补偿 • 图5.6.5 密勒效应补偿 • 图5.6.6 超前相位补偿电路 • 图5.6.7 超前相位补偿前后集成运放的幅频特性
5.1 频率响应概述
• 图5.1.1 高通电流及频率响应 • 图5.1.2 低频电路及其频率响应 • 图5.1.3 高通电路与低通电路的波特图
返回
图5.1.1 高通电路及频率响应
返回
图5.1.2 低频电路及其频率响应
返回
图5.1.3 高通电路与低通电路的波特图
返回
5.2 晶体管的高频等效模型
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 放大电路的频率响应题解

《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 放大电路的频率响应题解

精品行业资料，仅供参考，需要可下载并修改后使用！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B.0.7倍C.0.9倍 即增益下降 。

A.3dBB.4dBC.5dB（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U 与iU 相位关系是 。

A.＋45˚B.－90˚C.－135˚当f ＝ f H 时，o U 与iU 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, β0＝80。

试求解：（1）中频电压放大倍数smu A ； （2）'πC ；（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/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC 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（2）估算'πC ：pF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈-≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ（3）求解上限、下限截止频率：Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥（4）在中频段的增益为dB 45lg 20sm ≈u A频率特性曲线如解图T5.2所示。

黄丽亚编模电 习题答案


4.3.9 B|B|B|C 4.3.11 C|B
4.3.10 A|C 4.3.12 B|A
4.3.13 A|C
4.3.14 C|B|C|C
4.3.15 B|B|C|C|A|C 4.3.17 B|B
4.3.16 A|A|B 4.3.18 3MHz|200MHz|100
20
0
1
10 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 f / Hz
4.3.8 在阻容耦合放大电路中，耦合电容的大小将影响____，线路分布电容的
大小将影响_____，晶体管的极间电容的大小将影响____。试选择正确答案填
空（ A、上限截止频率的高低，B、下限截止频率的高低）。
4.3.9 某放大电路电压放大倍数 A&u 的折线近似幅频特性如题图所示。则中频 电压放大倍数 A&um 为____（A、60，B、1000，C、3）倍，下限截止频率为
解解：：（1）输入信号为单一频率正弦波，所以不存在频率失真问题。但由于输
入信号幅度较大（为 0.1V）,经 100 倍的放大后峰峰值为 0.1×2×100＝20V，
题 4.4.1 图
（1）分析该放大器的中频增益 AuI、上限频率 fH 和下限频率 fL、通频带 BW；
（2）当 ui =10sin(4π×106 t)(mV)+20sin(2π×104 t)(mV) 和 ui =10sin(2π×5t)(mV)+20sin(2π×104 t)(mV)时，输出信号有无失真？
Rg
1MΩ ui
VGG
0.1µF
RL 20kΩ
uo
仍为方波，并且周期与输入相同，B、仍为方波，但周期与输入不同，C、波

放大电路的频率响应


补充：RC电路的频率响应
• RC低通电路 • RC高通电路
RC低通电路
RC低通电路如图所示。 电
+. R +. C Vo Vi -
(
)
1 1 jω C & = Au = 1 1 + j ω RC R+ jω C 1 1 & ω0 = = 。 Av
RC
RC低通电路 低通电路τ源自1 Av = 1+ ( f
结 论 ： 中频电压放大倍数的表达式 ， 与利用简化 h
参数等效电路的分析结果一致。 参数等效电路的分析结果一致。
2. 低频段
三极管的极间电容可视为开路，耦合电容 不能忽略 不能忽略。 三极管的极间电容可视为开路，耦合电容C不能忽略。
& & Ausl = Ausm ⋅
f j fL f 1+ j fL
RC高通电路
RC高通电路如图所示。 & 其电压放大倍数 A v为： • • Uo R 1 Au = • = = U i R + 1 / jω C 1 + 1/j ω RC 式中
1 1 ωL = = 。 RC τ
RC 高通电路
=
f j fL f 1+ j fL
下限截止频率、模和相角分别为
1 f0 = fL = 2πRC
4.5.2．晶体管的高频等效模型 ． 1. 晶体三极管的混合 π 型等效电路
Ub′e
混合π模型 混合 模型
(a)晶体管的结构示意图 )
这一模型中用 g m V b'代替β I b0 ，这是因为β本身 e 就与频率有关，而gm与频率无关。
.
.
2、简化的混合 π 模型 、简化的混合 通常情况下， 远大于c--e间所接的负载 通常情况下 ， rce远大于 间所接的负载 电阻， 也远大于C 的容抗， 电阻 ，而 rb/c也远大于 μ 的容抗 ， 因而可 认为r 开路。 认为 ce和rb/c开路。

第4章《自测题、习题》参考答案

第4章 多级放大电路与频率响应自测题填空题1．在三级放大电路中，已知u1||=50A ，u2||=80A ，u3||=25A ，则其总电压放大倍数u ||=A ，折合为 dB 。

2．一个三级放大电路，若第一级和第二级的电压增益为30dB ，第三级的电压增益为20dB ，则其总电压增益为 dB ，折合为 倍。

3．在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的 ，而前级的输出电阻则也可视为后级的 。

4．在多级直接耦合放大电路中，对电路零点漂移影响最严重的一级是 ，零点漂移最大的一级是 。

5．集成运放的两个输入端分别为 和 输入端，前者输入信号的极性与输出端极性 ，后者输入信号的极性与输出端极性 。

6．某单级共射放大电路的对数幅频响应如题4.1.6图所示，则该放大电路的us1A 频率响应表达式为 ，ush A 频率响应表达式为 。

7．在题4.1.7图所示放大电路中，空载时，若增大电容1C 的容量，则中频电压放大倍数usm A 将 ，L f 将 ，H f 将 ；当b R 减小时，L f 将 。

当带上负载后，L f 将 。

8．多级放大电路与单级放大电路相比，总的通频带一定比它的任何一级27都 ；级数越多则上限频率H f 越 。

9．已知RC 耦合放大电路在L f 处放大倍数为100，则在H f 处放大倍数为 ，中频区放大倍数为 。

答案：1．105，100。

2．80，104。

3．负载电阻，信号源内阻。

4．输入级，输出级。

5．同相，反相，相同，相反。

6．usl 1001j(100)A f -=-/；ush 51001j(10)A f -=+/。

7．不变，下降，不变，增大，增大。

8．窄，低。

9．100，141。

选择题1．一个由相同类型管子组成的两级阻容耦合共射放大电路，前级和后级的静态工作点均偏低，当前级输入信号幅度足够大时，后级输出电压波形将 。

A ．削顶失真；B ．削底失真；C ．双向失真。

2．两个相同的单级共射放大电路，空载时电压放大倍数均为30，现将它们级联后组成一个两级放大电路，则总的电压放大倍数 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
幅度失真：是由于放大器对不同频率信号的放大倍数不同 而引起输出波形产生的失真。
相位失真：是由于放大器对不同频率信号的相位移不同而 引起输出波形产生的失真。
ui
3.幅频失真和相频失真
O t
uo
(a)幅度失真 （a）O
t
uo
(b) 相位失真
（b）O
t
第五章
4.1.2 RC电路的频率响应
一、 高通电路
-90o
（b）
图5.4 R C 低通电路的频率响应 （a）幅频响应 （b）相频响应
随着f的上升，
•
AuH
越来越小
两条直线的交点f H称为转折频率。
(2)相频响应：
H
arc tg
f fH
当f<<fH 时， H 0
当f>>fH 时， H 90
当f = fH 时， H 45O
可以利用RC低通电路来模 拟放大电路的高频响应。
在低频区，放大电路的耦合电容和发射极旁路电容的 影响不可忽略，会使放大倍数下降；
在高频区，此时三极管的极间电容和接线电容的影响不 可忽略，也会使放大倍数下降。
3.幅频失真和相频失真
放大器不能使不同频率的信号得到同样的放大，使输出波形 产生失真，这种失真称为频率失真，又称为线性失真 。
频率失真又包括幅度失真和相位失真。
本章教学时数： 6学时
本章讨论的问题：
1.为什么要讨论频率响应？如何制定一个RC网络的频 率响应？如何画出频率响应曲线？
2.晶体管与场效应管的h参数等效模型在高频下还适应吗？ 为什么？
3.什么是放大电路的通频带？哪些因素影响通频带？如何 确定放大电路的通频带？
4.如果放大电路的频率响应，应该怎么办？
A u
UUOi
R
R
1
jC
1
1 1
jRC
令： fL
1 2RC
1
2 L f
j
Au
1
1 1
j L
1 1 fL jf
fL f
1 j fL
C
+
+
U i
R
U O
_
_
图 5.1.1（a)
模： A u
RC 高通电路
f
f L
f
2
1
f L
相角： 90 arctan( f )
f L
fL 称为下限截止频率
4.1.2 RC电路的频率响应 1. RC低通电路
•
AuH
1
2
1
f fH
放大电路的对数频率特性称为波特图。
则有：
& 20lg Au 20lg
2
1
f fL
&
f fH , 20lg Au 20lg1 0 dB
&
f
f fH
20 lg Au 20 lg
H
f
& f fH 20lg Au 20lg 2 3dB
（3）低通电路的波特图
对数幅频特性：
20lg Au / dB
0
0.1 fH 3dB
fH 10 fH
f
20
20dB/十倍频
40
对数相频特性：
在高频段，
0.1 fH fH 10 fH
低通电路产生 0
f
0~ 90°的滞后 45º
5.71º
45º/十倍频
相移。
5.71º
90º
2. RC高通电路
+
+
C2
•
Ui
R2
•
Uo
_
_
图5.5 RC高通电路
•
•
AuL
Uo
•
Ui
R2
R2
1
jC2
jR2C2 1 jR2C2
时间常数τL=R2C2，令
fL
L 2
1
2 L
1
2 R2C2
j
jf
•
AuL
1
L j
fL
1 j f
L
fL
•
幅频响应：AuL
f
fL
2
1
f fL
相频响应：L
arc tg
fL f
（1）幅频响应：
j
jf
•
AuL
1
L j
fL
1 j f
L
fL
5.对于放大电路，通频带愈宽愈好吗？
6.为什么集成运放的通频带很窄？有办法展宽吗？
第五章
4.1 频率响应概念
4.1.1 频率响应的概念 1.频率响应
放大电路的电压放大倍数Au是频率的函数，这种 函数关系称为放大电路的频率响应或频率特性。
•
Au
Uo ( j) Ui ( j)
•
Au Au ( f )( f )
图5.6 R C 高通电路的频率响应 （a）幅频响应 （b）相频响应
随着f的下降，A•uH 越来越小
(2)相频响应：
L
arctg
fL f
当f>>fH 时， H 0
当f<<fH 时， H 90
放大倍数Au( f ) 与频率f的关系，称为幅频响应 。
相位差φ( f ) 相位差与频率f的关系，称为相频响应 。
放大电路的对数频率特性称为波特图。
2. 通频带
BW fH fL
Au 0.707AAuumm
fL
fH f Hz
图5.1 阻容耦合放大电路的幅频响应
在中频区各种电容的影响均可以忽略不计，电压放大 倍数Au基本上不随信号频率而变化，保持常数。
第4章 放大电路的频率响应
4.1 频率响应概述 4.2 晶体管的高频等效模型 4.3 场效应管的高频等效模型 4.4 单管放大电路的频率响应 4.5 多级放大电路的频率响应 4.6 集成运放的频率响应和频率补偿
本章重点和考点：
1、晶体管、场效应管的混合π模型。
2、单管共射放大电路混合π模型等效电路图、 频率响应的表达式及波特图绘制 。
当f<<fL 时，
f
•
AuL
fL
f
2
1
f fL
fL
当f>>fL 时，
f
•
AuL
fL
1
2
1
f fL
•
20lg AuL dB
3dB
0
-20
20dB /十倍频 程
-40
（a）
L
90o
0.01fL0.1fL
fL 10fL 100fL f H z
45o
-45o/十倍频程
（b）
0o 0.01fL0.1fL fL 10fL 100fL f H z
•
20lg AuH dB 3dB
0
-20
-20dB/十倍频程
-40 （a）
H
0o
0.01fH 0.1fH fH 10fH 100fH
f Hz
f Hz
-45o
-45O/十倍频程
-90o
（b）
图5.4 R C 低通电路的频率响应 （a）幅频响应 （b）相频响应
随着f的上升，H 越来越小
(3) 低通电路的波特图
•
AuH
1
2
1
f fH
当f<<fH 时，
•
AuH
1
1
2
1Leabharlann f fH当f>>fH 时，
•
AuH
1
fH
2
1
f fH
f
•
20lg AuH dB 3dB
0
-20
-20dB/十倍频程
-40 （a）
H
0o
0.01fH 0.1fH fH 10fH 100fH
f Hz
f Hz
-45o
-45O/十倍频程
R1
+
+
•
Ui
C1
•
Uo
_
_
图5.3 RC低通电路
1
•
•
AuH
U
•
o
Ui
jC1
R1
1
jC1
1
1
jR1C1
时间常数τH=R1C1，令
fH
H 2
1
2 H
1
2 R1C1
•
1
1
AuH 1 j
1 j
f
H
fH
•
幅频响应： AuH
1
2
1
f fH
相频响应：H
arc tg
f fH
（1）幅频响应：