模拟电子技术基础5.1-5.5

模拟电子技术基础

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 频率响应概述 Δ 5.2 晶体管，场效应管的高频等效模型 Δ 5.3单管放大电路的频率响应 Δ 5.4 多级放大电路的频率响应

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

5.1频率响应概述1.频率响应的基本概念频率响应:指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应。

Au | Au | |Àu|----幅频响应

----相频响应.|Àu|=0.707 |Àm|

下限频率fL 上限频率fH 通频带: BW= fH - fL2

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

5.1频率响应概述2.分析方法--画波特图幅频特性 纵轴采用20lg|Àu| (dB) 横轴采用对数刻度lgf 纵轴采用角度 横轴采用对数刻度lgf

波 特 图

相频特性

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

3. 高通电路 U0 1 Au 1 1 / j RC Ui

Au

jf / f L 1 jf / f L

图5.1.1高通电路

fL

1 2 RC

f / fL | Au | 1 ( f / f L )2 900 arg t an(f / f L ) 频率响应4

模拟电子技术基础

高通电路的对数幅频特性:

第五章 放大电路的频率响应

20 lg | Au | 20 lg( f / f L ) 20 lg 1 ( f / f L ) 2当f>>fL时, 20lg |Àu| 0dB, = 00 当f=fL时, 20lg |Àu| -3dB, =450 当f<<fL时, 20lg |Àu| 20lg | f/fL |

近 似 波 特 图

幅频：以fL为拐点, f>fL时, 20lg |Àu| 0dB f<fL时, K=20dB/十倍频 相频：10fL , 0.1fL拐点 f>10fL , =00 0.1fL<f<10fL , 直线 f<0.1fL , =9005

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

4.低通电路 U0 1 Au Ui 1 j RC

Au

1 1 jf / f H

图5.1.2低通电路

fH

1 2 RC

1 | Au | 1 ( f / f H )2 arg tan( f / f H )

频率响应

模拟电子技术基础

低通电路的对数幅频特性:

第五章 放大电路的频率响应

| 20 lg 1 ( f / f ) 2 20 lg | Au H当f << fH时,20lg |Àu| 0dB, = 00 当f = fH时,

20lg |Àu| -3dB, = - 450当f >> fH时, 20lg |Àu| - 20lg | f / fH | 用近似折线代替实际曲线.转折频率f H , f L是关键点.7

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

5.2 晶体管，场效应管的高频等效模型1.晶体管的混合 模型 (1)完整的混合π模型re和rc较小而被忽略。

混合π模型 晶体管结构示意图 gm为跨导,它不随信号频率的变化而变。8

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

(2)简化的混合π模型rce rb 'c C C C ''

(c) π实用模型

(b)单向化后的混合π模型9

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

(3)混合π模型的相关参数rb 'e UT (1 ) I EQ

gm

0 rb 'e

I EQ UT(c) π实用模型

C ' C (1 | K |)C C gm 2 f T管子特征频率

U ce K U b 'e

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

2、电流放大倍数的频率响应 o o ' 1 jf / f

1 j rb e C f 1 ' 2 rb eC

共射截 止频率

f (1 o ) f fT共基截止频率

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

3. 场效应管的高频等效模型

图5.3.1 场效应管的高频等效模型 g-s间的等效电容: d-s间的等效电容:

Cgs Cgs (1 K )CgdC ds'

g R' ) (K m L(可忽略)12

K 1 Cds C gd K

模拟电子技术基础

5.3单管放大电路的频率响应一.单管共射放大电路的频率响应 1.电路及交流等效电路

第五章 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

耦合电容: C

结电容(极间电容): C’ 13

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

将输入信号的频率范围分为三个频段考虑:  (1)中频段: 全部电容均不考虑,耦合电容视为短路, 极间电容视为开路。 (2) 低频段: 主要考虑耦合电容的影响, 极间电容视为开路。 (3) 高频段: 主要考虑极间电容影响， 耦合电容视为短路。14

模拟电子技术基础

2 .中频段: C ’开路，C短路

第五章 放大电路的频率响应

中频电压放大倍数： 图5.4.2 单管共射放大电路的中频等效电路 Aum g mU b 'e R 'L g m rb 'e R 'L UO (r r ) Ui I b bb' rbe b 'e

( R'L RC // RL )

Ausm

UO Ri rb 'e g m R 'L Us Rs Ri rbe

gm

0rb 'e15

Ri Rb // rbe

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

3 .低频段:C ’开路， C接入

低频电压放大倍数： 单管共射放大电路的低频等效电路 Ausl UO ' Uo

' Uo Ri rb' e RL . . .( g m RC ) 1 Us RC RL Rs Ri rbe j C

Ausl Ausm

f j fL 1 j f fL

Ausm

1 1 fL jf

1 fL R ( RC RL ) 2 RC从电容两边看进去 的等效电阻 16

模拟电子技术基础

低频波特图： 20 lg | Ausl | 201 g Ausm 201 g

第五章 放大电路的频率响应

f / fL 1 ( f / f L )2

180 ( 90 0 arctan( f / f L ) 90 0 arctan( f / f L )

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

4 .高频段: C ’起作用, C短路

高频电压放大倍数： Aush

高频等效电路 1 1 Ausm Ausm f 1 j RC 1 j fH

R rb'e //[rbb RS // Rb ]

fH

1 2 RC 18

模拟电子技术基础

第五章 放大电路的频率响应

高频波特图 20 lg | Ausl | 201g Ausm 201g 1 ( f / f H ) 2

180 arctan( f / f H )

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2cri.html