第五章放大器地频响应.ppt

第五章 放大器的频率响应 一、频率响应：把放大器的幅频特性与相频特性统称为频率响应。 1、幅频特性与相频特性：（对基本放大电路） 5、相频特性的渐近线画法： 第二节 晶体三极管的高频运用 二、负反馈法 放大电路加入负反馈后，增益下降，但通频带却加宽了，如图21所示。 （一）由环路增益判别: 图13 简化混合π模型 gm——为跨导反映输入电压对输出电流的控制， gm与频率无关。 Ce = hfe/(?Trb’ e)-CC = (gm / ?T)-Cc 特征角频率 可从手册中查到 rb’e =(1+ hfe )re 混合π高频模型参数的确定： 二、单向近似模型电路 设放大倍数: K=U2/U1 同理求Z2： Z1 Z2 U1 U2 I1 I2 若Z为电容，则 求Z1： Z I1 I2 U1 U2 （一）米勒原理: （二）单向近似模型: 图14 高频单向模型电路 图13 简化混合π模型 将Cc的影响分解 到输入、输出端。 三、晶体三极管的高频截频： 根据电路连接组态的不同，管子的高频截频分为三种： （一）共射截频f ?：当 ? 下降到 时对应的频率, ? 0为中频共射电流放大倍数。 （三）共基截频f ?：当 ? 下降到 时对应的频率, ? 0为中频共基电流放大倍数。 （二） 特征频率f T： 当 |? |=1 时对应的频率。 三种截频的关系： f ? ??f T ?f ? f T= ? 0 f ? 1 ? 0 f ? f T f ? 图15 三种截频的关系 1、求:共射交流短路电流放大系数β 。 由此可做出β的幅频特性和相频特性曲线，如图16所示。 图13 简化混合π模型 ? 0为中频共射 电流放大倍数。 图16 三极管β的幅频特性和相频特性曲线 当20lg|β|下降3dB时,频率f? 称为共发射极接法的截止频率 当|β=1|时对应的频率称为 特征频率fT，且有fT≈β0f? 当 f = fT 时, 有： 因fT f? ,所以, fT ≈β0 f? 2、 特征频率fT可由下式推出： 即fT为幅频特性交于横轴时所对应的频率。 第三节、放大器的频响分析 一、共射放大电路的高频响应 图17 CE接法基本放大电路 US U0 图18 高频段微变等效电路 US U0 Ui Ub’e gmUb’e 图18 高频段微变等效电路 US U0 Ui Ub’e gmUb’e 步骤： 1、中频电压增益：(根据第二章的结论) 2、求极点：利用戴维南定理，将下图化简: 3、写出高频增益函数: 图19 共源放大器 步骤： 1、中频电压增益： 二、共源放大电路的高频响应 图20 高频段微变等效电路 2、求极点： 3、写出高频增益函数: 只有n个高频极点，高频截频可近似为最小的高频极点。 也可用公式计算： 零点和极点的个数相同，低频截频可近似为最大的低频极点。也可用近似公式计算： 高频增益函数 低频增益函数 高低频增益函数 零点的个数比极点的个数少即mn 例： 该增益函数有两个零点和三个极点，因此是高低频增益函数 中频电压增益为： 105/103=100即40dB 低频截频: 高频截频: 1.放大电路的耦合电容是引起低频响应的主要原因； 2.三极管的结电容和分布电容是引起放大电路高频响应的主要原因； 3.衡量放大电路性能的一项重要指标——增益带宽积。 4.CB组态放大电路由于输入电容小，所以CB组态放大电路的上限截止频率比CE组态要高许多（f ? ??f T ?f ? ）。 几点结论 几点结论： 1.放大电路的耦合电容是引起低频响应的主要原因，下限截止频率主要由低频时间常数中较小的一个决定； 2.三极管的结电容和分布电容是引起放大电路高频响应的主要原因，上限截止频率由高频时间常数中较大的一个决定； 3.由于: 若电压增益K增加，Ci也增加，上限截止频率就下降，通频带变窄。增益和带宽是一对矛盾，所以常把增益带宽积作为衡量放大电路性能的一项重要指标。 4.CB组态放大电路由于输入电容小，所以CB组态放大电路的上限截止频率比CE组态要高许多。 第四节、 放大器展宽带宽的方法 主要有以下三种方法： 1、补偿电路法 2、负反馈法 3、组合电路法 一、补偿电路法：提升高频截频 高频时，Z ，AU ， 使fH提高，频带适当展宽。 图21 负反馈对通频带的影响 通频带BW= f H－fL 有反馈时： Af=A/(1+AB)； f hf = f h(1+AB)， BWf ? f hf =