3.3 单管共射放大电路的频率响应
低频电压放大倍数
Uo A AusL usm Us 1 1 1 j ( Rs Ri )C1
低频时间常数为：
L ( Rs Ri )C1
思考题： 频率响应波特图分析
?
下限 (-3dB) 频率为：
1 1 fL 2 L 2( Rs Ri )C1
2
对数幅频特性：
f 1 f H
0.1 fH 0 fH 10 fH
3dB
2
f
20 lg 1 f 20 lg Au f H
-20 -20dB/十倍频 -40
低通特性：
频率愈高，Au 的值愈小，

0 5.71º -45º 0.1fH fH
则
AusL Ausm
1 1 j fL f
Remark： 低频时间常数越大，则fL 越小， 电路低频响应越好 时间常数求解
3.3 单管共射放大电路的频率响应
三、高频段 隔直电容 C1 上压降忽略不计，考虑并联在极间电容的影响
b
b
c
g mU be
+
Rs
Us +
rb b +
1 fH 2 RC
假设 Rb >> Rs，Rb >> rbe；(1 + gmRc) Cbc >> Cbe
R 1 UO Au 1 Ui R 1 1 j C jRC
1 1 令：f L 2RC 2 L
Au
1 1 1 j L

1 fL 1 j f
模： u A
1 fL 1 f
2
fL 相角： arctan( ) f
U o U i U be U o Ri rbe g R Ausm m c U s U s U i U be Rs Ri rbe
IF g m

rbe
,
Ausm
Rc Ri Rs Ri rbe
式中 Ri Rb // rbe
b
Ib Ic
b
c
b
Ib
Ic
c
rb b rbe
e
g mU be
rbe
I b
e
通过对比可得
26 rbb rbe rbe rbb (1 0 ) I EQ 26 rbe rbe rbb (1 0 ) I EQ
g mU be g m I b rbe 0 I b
e
1 1 fH 2 H 2RC 1 A AusH usm f 1 j fH
高频电压放大倍数
AusH Uo 1 Ausm Us 1 jRC
思考题： 频率响应波特图分析
?
高频时间常数越小，则 fH 越 大，电路高频响应越好。
3.3 单管共射放大电路的频率响应
二、单向化的混合 型等效电路
iC bc Cbc
Cbe
等效变换后 电流不变
iC bc
Cbe
Cbc
Cbc
用密勒定理简化电路！
3.3 单管共射放大电路的频率响应
密勒定理： 用两个电容来等效 Cbc。分别接在 b-e 和 c-e 两端。 电容值分别为：
(1 K )Cbc ；
rb b rbe
+
U ce
e
e
C 是 Cbe 与等效电容 (1 K )Cbc 的并联值 C Cbe (1 K )Cbc
1 K Cbc K
Cbc : 从器件手册中查到
3.3 单管共射放大电路的频率响应
三、混合 参数与 h 参数的关系
低频时，不考虑极间电容作用：
第三章
放大电路的频率响应
频率响应的一般概念 晶体管高频等效电路 单管共射放大电路的频率响应
3.1
频率响应的一般概念
电路的放大倍数为信号频率的函数 -- 频率响应或频率特性
耦合电容、旁路电容; 半导体器件极间电容的存在 3.1.1 幅频特性和相频特性 电压放大倍数的幅值和相角都是频率的函数: A A ( f ) ( f )
U be Ri Rs Ri 1 j C1 rbe U s rbe
U o g mU be Rc r Ri be g m Rc Rs Ri rbe 1 1 1 j ( Rs Ri )C1 Us
式中 Ri = Rb//rbe
Rb
U be
+
Rc U o
1 K Cbc K
rbe
C
e
R
US
+
U be C
b
g mU be
+
+
Rc U o
c
U s
r Ri be U s Rs Ri rbe
R rbe //[rbb ( Rs // Rb )]
当 f f L 时， lg Au 20 lg 2 3dB 20
最大误差为 3dB，发生在 f = fL处
低频信号不能通过。
3.1
频率响应的一般概念
fL ) 可得， f

90º 5.71º -45º /十倍频 45º 5.71º 0.1fL fL 10fL
对数相频特性 由式 arctan(
3.1
3.1.3
频率响应的一般概念
频率失真
(a)幅频失真
(b)相频失真
3.1
频率响应的一般概念
RC 高通/低通电路的波特图
高通电路: 信号频率越高，输出电压越接近输入电压。
. Uo . I . Ui
U o 超前 U i，当 f 0 时； U 0，U 超前 U 90。
3.1
3.1.4
频率响应的一般概念
波特图
横轴为 lg f，可开阔视野；纵轴单位为“分贝”(dB)，对 数增益； O
10 10 20 102 30 103 40 104 50 105 60 106
f
lg f
使得“×” → “＋”； 相频特性纵轴不取对数
Au
0.01
- 40
0.1
- 20
四、完整的波特图
Aus Ausm fL f (1 j )(1 j ) f fH
中频段：对数幅值 = 20lg Ausm
低频区： f = fL开始减小， 作斜率为 20dB/十倍频直线； 高频段：f = fH 开始增加， 作斜率为 –20dB/十倍频直线。 P132
3.3 单管共射放大电路的频率响应
Au
1 1 2 H 2RC
1 1 1 j H 1 j f fH
模： Au
1 f 1 f H
2
f 相角： arctan f H
3.1
Au 1
频率响应的一般概念
20 lg Au / dB
1 K Cbc K
C1
b
rb b +
Rb
U be
b
c
适用于信 号频率 0~∞ 的交流等 效电路
+
Rs
US +
rbe
+
C
g mU be
Rc U o
e
3.3 单管共射放大电路的频率响应
一、中频段 C1 交流短路；极间电容交流断路 1. 中频段等效电路
2. 中频电压放大倍数
C Cbe (1 K )Cbc Cbe (1 g m Rc )Cbc
e
3.3 单管共射放大电路的频率响应
R
US
+
U be C
b
g mU be
+
+
Rc U o
c
高频时间常数：
H RC
上限(-3 dB)频率为：
1 1 j C U Ub e U s s 1 1 jRC R j C r Ri 1 U o g mU be Rc be g m Rc Us Rs Ri rbe 1 jRC
b
Ib U be
b
K 1 Cbc K
Cbc
Ic c
U ce K 其中： g m Rc U be
b
Ib U be
C b
Ic c g mU be
+
U be
rb b rbe Cbe
g mU be
+
U ce
+
U be
五、增益带宽积 中频带电压放大倍数与通频带的乘积。
因为 usm A r Ri be g m Rc Rs Ri rbe
Ri = Rb // rbe
R rbe //[rbb ( Rs // Rb )] C Cbe (1 g m Rc )Cbc
0.707
1 0
2
3
2
10 20
100 40
20 lg Au
-3
6
3.1
Au 1
频率响应的一般概念
20 lg Au / dB
0.1 fL
0 fL 10 fL
2
对数幅频特性：
f 1 L f
3dB
-20
2
f
f 20 lg Au 20 lg 1 L f
gm
0
rbe