上放大电路频率响应.pptVIP

2.5.2 三极管的高频小信号模型 二、场效应管的高频小信号模型 分频段分析法 中频段电压放大倍数 共射放大电路的全频段电压放大倍数的表达式： 频率响应的BODE图表示 1. 低频段波特图的绘制 2. 高频段波特图的绘制 【例】 放大电路的计算机辅助分析举例 解： (3) 输入阻抗的幅频特性 (5) 2.5.4 多级放大电路和集成运放的频率响应 一、多级放大电路的频响特性 多级放大电路中，每级放大电路均可能存在耦合电容、旁路电容和晶体管的极间电容，因而其频率响应相应地存在多个低频和高频转折频率。 低频转折频率的个数由放大电路中的耦合电容和旁路电容个数所决定，高频转折频率的个数由放大电路中的极间电容个数所决定。其数值则取决于各电容所在回路的时间常数。 如用两级频率特性相同的共射放大器组成多级时， 则： 【例】 已知一多级放大电路的频率响应为 试画出它的波特图，并求出它的上限频率 。 解： 上限频率为： fH?100KHz 二、集成运放的频率特性 由于它是直耦、高增益的多级放大器，所以 其上限频率很低，开环时通常为几十Hz。 运放典型频率特性 单位增益带宽 -3dB带宽 【例】多级放大电路如图所示，vi为5mV(幅值)的正弦交流电压，设晶体管Q2N3904的模型参数为β=132，试用PSPICE程序仿真分析下列项目： (1) 研究放大电路各点的波形，及输入输出电压的相位关系； (2) 电压增益的幅频特性和相频特性； (3) 当频率从10Hz变化到100MHz时，绘制输入阻抗的幅频特性； (4) 当频率从10Hz变化到100MHz时，绘制输出阻抗的幅频特性。 (5) 现有一个100μF的电容，替换电路中的哪个电容可以明显地改善电路的低频特性？ (1) 研究各点波形，输入输出电压相位关系 瞬态分析(Transient) 可以查看电路中各点的波形。 交流分析(AC Sweep) 可以查看频率特性。 (2) 电压增益的幅频特性和相频特性 下限频率 f L为744Hz，上限频率 f H为10MHz；中频段的电压放大倍数为128.8，即42.2dB。 中频段时输入电阻约为2.4 kΩ。 (4) 求输出电阻等效电路 中频段时输出电阻为22Ω。 输出电阻的幅频特性 当Ce从10μF改为100 μF 电容后，下限频率 f L 为79Hz，比原来的下限频率有明显的降低。 为什么耦合电容C1、C2等常取十几或几十微法，而旁路电容Ce则取上百微法？ 因为与C1、C2和C3所在回路的等效电阻相比，Ce所在回路的等效电阻要小得多，因此需要较大的电容值，才能使它们所产生的转折频率在数量级相当。 * 第五章 放大电路的频率响应 放大电路的动态性能指标 (1)增益 (2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro (4)通频带 (5)最大不失真输出幅度 前面所讨论的放大器还没有涉及对信号频率的响应问题。 放大信号的频率不高也不低，锁定在中频范围。 耦合电容 如 C1、C2 50uF 耦合电容交流短路 Cj 10pF 结电容交流开路 结电容 如果信号频率很高或很低，就应考虑电容的影响 2.5.1 频率响应概述 当放大电路的信号频率很低或很高时，由于电路中存在的电抗元件以及晶体管的结电容和极间电容的影响，放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段都要降低，只有在中频段范围内放大倍数为常数。即放大电路的电压放大倍数与信号频率有关。 一、通频带和频率失真 在整个频带内，放大器电压增益的复函数为： 幅频特性 相频特性 通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 如对于扩音机电路，其通频带应大于音频范围(20Hz~20kHz)。 上限频率：fH 下限频率：fL 通频带： 放大电路的频率响应特性 （-3dB频率） 实际应用中，放大器的输入信号包含多种频率成分，可以表示为： 经放大后的输出电压为： 附加相移 下的电压增益 为了实现高保真的放大，必须做到 常数 和 当增益不是常数时，称幅频失真 附加相移不相同时，称相频失真 两者都是线性失真，有时总称频率失真。 注意与晶体管非线性特性引起的饱和和截止失真不同。 二、一阶RC电路的频响特性分析 一阶RC低通滤波电路(积分电路) 输出电压和输入电压传输比为: 高频上限频率 写成幅模型式: 对数幅频特性： 相频特性： 可画出RC低通滤波器的频率特性曲线图： 一阶RC高通滤波电路 (微分电路) 输出电压和输入电压传输比为: 低频下限频率 写成幅模型式: 对数幅频特性 相频特性 发射结正偏，结电容由扩散电容决定( 达一百皮法左右)；集电结反偏，结电容由势垒电容决定(