模拟电路 基本放大器高低截止频率的估算.pptVIP

第五章 小结 一、放大器频率响应的基本概念 1、频率特性函数： 2、影响放大器频率特性的主要因素： 低频区：耦合和旁路电容； 高频区：极间电容和分布电容 3、表征放大器频率特性的主要特征参数： （1）中频增益AuO及相角?O： （与频率无关） 在整个频段内， |AuO|是最大的。 （2）fH和fL： （3）BW： （4）GBW： 综合表征增益与带宽的性能 uO j i H A ) p ( ) z ( K ) s ( A lim = - - = ? ? 二、放大电路的复频域分析方法 1、放大电路的一般表达式及特点： n等于电路中独立电抗元件的数目。 1、低频段的增益函数： 2、高频段的增益函数： 3、全频段的增益函数： 其中频电压增益可 通过波特图判断 三、放大电路波特图的绘制 要求会根据已知的传输函数绘制相应的幅频和相频波特图。 方法： （1）将增益函数变换成作图的标准表达式。 （2）每经过一个单个零点，幅频波特图的渐进线频率改变 （+20dB/十倍频）； 每经过一个单个极点，幅频波特图的渐进线频率改变（-20dB/十倍频）； （3）零点、极点因子在0.1?z、 0.1?P之后开始贡献相位 一般零点贡献相位的斜率为（+ 45odB/十倍频）； 在?z出处贡献相位45o； ? 10?z后为+90o； 一般极点贡献相位的斜率为（- 45odB/十倍频）； 在?P出处贡献相位- 45o； ? 10?P后为- 90o； 注意： 过原点的零点和极点在整个频段内对相频特性都有贡献： 过原点的零点和极点在? =1时改变幅频波特图的斜率； 为+90o或-90o。 四、用时间常数法估算放大电路的高、低截止频率的估算 例题：已知放大器的电压增益函数为： 试画出其幅频特性和相频特性渐进波特图，指出其上限频率fH和下限频率fL及中频增益AuO各为多少？ 解： 将函数化成作图的标准形式： ?/rad/s Au (? )(dB) 1 0.1 80 40 20 0 -20 -40 60 102 10 103 105 104 106 20dB/十倍频 -20dB/十倍频 AuO ?/rad/s ?(? )度 0.1 90 45 0 -45 -90 10 1 102 104 103 105 106 -45o/十倍频 -45o/十倍频 f Au (? )(dB) 20 20 40 0.5M 60 5M 例题：两级放大器中各级的幅频特性的波特图分别如下图所示： 70 f Au1 (? )(dB) 20 20 40 0.5M 20dB -20dB f Au2 (? )(dB) 5M 30 -20dB -40dB -20dB 20dB 50 画出该放大器的总的幅频波特图，并确定其中频增益及上、下限截止频率。 Rb2 Rb1 Rb3 C1 CB RS uS EC R 2k 20k 20k 10k 10k 9V 自举式射极跟随器电路的分析： 1、CB开路时 取?=50 静态分析： * * 5-3 基本放大器高、低截止频率的估算 一、主极点的概念 二、开路时间常数分析法 三、利用开路时间常数法计算放大器的上限频率 四、短路时间常数分析法及放大器的低频响应 ?五、多级放大器高、低截止频率的估算方法 一、主极点的概念 1、基本放大器零、极点的分布特点 低频段： 零点通常比极点在数值上小得多。 高频段： 零点通常比极点在数值上大得多。 零点对高、低截止频率的影响通常可以忽略不计。 2、低频主极点 在低频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值大4倍以上，则该极点对低频截止频率起决定作用，称之为低频主极点。 3、高频主极点 在高频段的极点中，若某极点的绝对值比其它极点的绝对值小4倍以上，称之为高频主极点，它对高频截止频率起决定作用。 例如：某放大器高频区的电压增益为： ) s ( A uh ) 80 s 1 )( 4 s 1 ( 100 + + = 20lg|Au|/dB 4 f/MHz 40 80 800 40 20 -20dB/十倍频 -40dB/十倍频 ?P1对BW起主导主导作用，为主极点。 ?P2对BW基本无作用，为非主极点。 一般情况下，如果放大器的增益为： ) P s 1 ( ) P s 1 ( ) s ( A ) s ( A n 1 uhO uh - - = … 若P1为主极点，则应满足： 则放大器的通频带 如果求出P1， P2，… Pn，然后找出主极点，即可求出通频带BW，但这很困难，一般采用开路时间常数法求BW。 (计算放大器上限频率fh的方法) 1、放大器上限截止频率与开路时间常数之间的关系 二、开路时间常数分析法 只含电阻 和受控源的 线性网络 C1 C2 R1O R2O C2开路时，C1的开路时间常数。 I1(s) U