第五章频率特性-5.1.ppt

→电容C1相当于开路，对电路没有影响 →相位为零 相位变化范围： 2）一阶无零系统的Bode图 电路的传输函数 极点频率（转折频率） 模量为 频率特性曲线Bode图的渐近线 （1）常数项 （2）曲线项 低通系统 低频时 C2相当于开路，根据分压关系，可得输出电压为: 只有低频信号才能到达输出端，该电路为低通系统。 高频时 传输函数的总相移为: →电容C2相当于开路，对电路没有影响 →相位为零 相位变化范围： 电路的电压传输函数: 3. 短路和开路时间常数 即: 若C2＜＜C1 且 R1 和 R2 在同一数量级上，则由C1和C2 产生的Bode图转折频率的数量级不同。 可分别考虑每一个电容的影响。 当电路含有耦合电容和负载电容，且两个电容的容抗是不同的数量级时 1)频率很低时 与C1相关的时间常数是 ： 负载电容C2可视为开路 耦合电容C1可视为短路 与C2有关的时间常数是： 2)频率很高时 电压传输函数的幅频特性Bode图 低频端的转折频率或3dB频率 是开路时间常数 的函数 高频端的转折频率或3dB频率 是短路时间常数 的函数 4. 二阶系统 设系统的频率特性函数为 相频特性 对数幅频特性 对数幅频特性Bode图 相频特性曲线 * 5.1 频率响应的分析方法 放大器的频率特性 :放大器增益与输入信号频率之间的函数关系。 实际放大电路中存在电抗、电容等元件（或其等效特性），使放大电路的放大倍数随输入信号的频率变化而变化，即放大倍数是输入信号频的率函数。 频率特性的表达式： 幅频特性 相频特性 频率特性曲线： 1. 频率响应的分析任务 （1）频率响应表达式: （3）带宽BW、 上限频率 f H、 下限频率f L （2）画出对数频率响应曲线 2.为什么要研究频率响应 原因1：实测表明Av是 f 的函数，对不同频率信号的放大程度不同。 频率失真 线性失真 幅度失真 相位失真 3. Av 随 f 变化的原因 放大电路中有电容、电感等电抗元件，其阻抗随 f 变化而变化 隔直电容处理 计算电容的电抗：（C1=20?F） f ? ? Xc1 ?? I b ??Av? 5.1.1 频率响应的表示方法 波特图半对数坐标中的频率特性曲线。 幅频特性： 相频特性： 单位：分贝（dB） 单位：度 将幅频特性和相频特性曲线分别在两个坐标平面上表示出来。 1. 波特图（Bode）表示法 半对数坐标: 横轴：频率轴采用 对数刻度; 频率特性 曲线图——波特图 在极坐标上表示的频率特性。 又称幅相图 线性系统常系数线性微分方程： 3. 极、零图表示法 系统传输函数:（数学模型） 将其分子分母进行因式分解： 标尺因子 ： 一阶系统 二阶系统 5.1.3 几种简单线性系统的频率特性 复阻抗： 利用复阻抗的概念可以在无源电路中直接引用基尔霍夫定律。 1.简单的传输特性 传输特性 1) 一阶一零系统的Bode图 传输函数 2. 一阶系统的频率特性曲线 模量为 极点频率 用分贝表示: 常数 直线 曲线 （1）常数项 （2）直线项 曲线可用两段直线近似 （3）曲线项 与横轴重合的直线 转折频率 频率特性曲线Bode图的渐近线 电路的转折频率，电路的上限截止频率。 传输函数在转折频率处的幅值比渐近线的最大值小3dB。 Bode图渐近线的最大误差 C1相当于开路， 输出电压为零。 高通系统 频率很低时 ω＜ωp1→ 信号被衰减 C1被视为短路，利用分压关系，可得输出电压为 ω＞ωp1 →信号被 传输且为恒值。 高频时 相频特性： 传输函数的总相移 *