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放大电路的频率响应

RC 低通电路
fH
20lg Au 20lg 1 f fH 2
arctg f fH
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB 0.1fH fH 10fH
0
-20 20dB/十倍频
-40
最大误差 5.710
φ
f
0
0.1fH fH 10fH f
-450
-450/十倍频 -900
最大误差 5.710
二、 下限频率、上限频率和通频带
|Au |
Aum :称为中频电压放大倍数 Aum
0.707Aum
fL :称为下限频率
BW
fH :称为上限频率
O
φ
fL
fH
f
BW :称为通频带 BW fH fL
00
900
f
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
三、 频率失真
由于放大电路通频带的宽度有一定限制, 因此,当输入信号的频率升高或降低时, 电压放大倍数的幅值可能减小, 同时,可能产生滞后或超前的相位移。 所以,当输入信号包含多次谐波时, 经过放大电路放大以后,输出波形可能产生频率失真。
第二节 三极管的频率参数
共射截止频率 特征频率 共基截止频率
三极管的频率参数描述三极管的电流放大系数对高频信 号的适应能力。
在中频时, 一般认为三极管的β基本上是一个常数。 当频率升高时,由于存在极间电容,
三极管的电流放大作用将被削弱,
所以电流放大系数是频率的函数,可以表示为:
0
1 j f f
Rb C1 ++
U&i -
+VCC Rc
由于放大电路对不同谐波成分的放大倍数的幅值不同,
导致uo的波形产生的失真,称为幅频失真。
由于不同谐波通过放大电路后产生的相位移不同, 造成uo波形产生的失真,称为相频失真。 频率失真与非线性失真产生的原因不同。 频率失真是由于放大电路对不同频率的信号响应不同而 产生的; 而非线性失真是由放大器件的非线性特性产生的。
五、 高通电路和低通电路
1. RC高通电路的波特图
Au = R+
R 1
jωC
1
=
1
+
1 jωRC
令 fL =
1 2πτL
=1 2πRC
1
Au = 1+
1
jωτL
1
= 1 -j
fL
f
C
+
+
Ui
Rห้องสมุดไป่ตู้Uo
-
-
RC 高通电路
时间常数τL = RC
20lg Au 20lg 1 fL f 2
20lg|Au |/dB 最大误差 3 dB 0.1fL fL 10fL
第三章 放大电路的频率响应
❖ 3.1 频率响应的一般概念 ❖ 3.2 三极管的频率参数 ❖ 3.3 单管共射放大电路的频率响应 ❖ 3.4 多级放大电路的频率响应
第一节 频率响应的一般概念
幅频特性和相频特性 下限频率、上限频率和通频带 频率失真 波特图 高通电路和低通电路
一、 幅频特性和相频特性
四、 波特图
根据电压放大倍数与频率之间关系的表达式, 可以画出放大电路的频率特性曲线。 在实际工作中,应用比较广泛的是对数频率特性。 这种对数频率特性又称为波特图。 所谓对数频率特性是指: 绘制频率特性时基本上采用对数坐标。 幅频特性的横坐标和纵坐标均采用对数坐标。 相频特性的横坐标采用对数坐标,纵坐标不取对数。
β 的波特图
一、共射截止频率
20lg|β|/dB
|β| 值下降到0.707β0 时的频率,
用符号 fβ 表示。
20lg β0
-20dB/十倍频
当 f = fβ时,
O
20lg & 20lg 0 3(dB)
φβ
O
根据fβ的定义,所谓共射截止频率, 并非说明此时三极管已经完全失去
-450
放大作用,而只是共射电流放大系
-450

fT
f
0.1f β f β 10f β
f
fT = β0 fβ
-900 β 的波特图
三、 共基截止频率
考虑三极管的极间电容后,其共基电流放大系数也是频 率的函数。
& 0
1 j f f
通常将 &值下降为低频时α0的 0.707倍时的频率定
义为共基截止频率,用符号 fα 表示。
fα =(1+ β0 )fβ
β0是三极管低频时的共射电流放大系数。 fβ是三极管的|β|值下降至0.707β0时的频率。
画出 & 的波特图
0
1 j f f
0
1 f f 2
arg
tg(
f f
)
20lg|β|/dB
20lg β0
O
φβ
O
0.1f β
-450
-900
-20dB/十倍频

f
f β 10f β
f

20lg 20lg 0 20lg 1 f f 2
0 f
-20
arctg fL f
最大误差 5.710 φ
900
-450/十倍频
450
-40
20dB /十倍频
0 0.1fL fL 10fL f
2. RC低通电路的波特图
1
Au
jC
R 1
1
1 jRC
+
jC
Ui
时间常数τH = RC
-

fH
1
2 H
1
2RC
Au
1
1
j H
1
1 jf
R +
C
Uo
-
三极管的混合∏型等效电路 阻容耦合单管共射放大电路的频率响应 直接耦合单管共射放大电路的频率响应 多级放大电路的频率响应
★ 定性分析频率响应
中频段:
各种容抗的影响可忽略不计,
电压放大倍数基本与频率无关。
低频段:
Rs
隔直电容构成RC高通电路, 电压放大倍数将降低。
U&s+ -
高频段:
极间电容构成RC低通电路,
由于电抗性元件的作用,
|Au |
使正弦波信号通过放大电路时, Aum
不仅信号的幅度得到放大, 0.707Aum
BW
而且还将产生一个相位移。
此时,电压放大倍数可表示如下: O
φ
fL
fH
f
A&u A&u ( f ) ( f )
Au f 幅频特性
f 相频特性
00
900
f
1800
-2700 单管共射放大电路的频率特性
f fT f
三极管的频率参数也是选用三极管的重要依据之一。 通常,在要求通频带比较宽的放大电路中, 应该选用高频管,即频率参数值较高的三极管。 如对通频带没有特殊要求,则可选用低频管。 一般小功率三极管的fα值约为几十至几百千赫, 高频小功率三极管的fT 约为几十至几百兆赫。
第三节 单管共射放大电路的频率响应
数的幅频特性下降了3dB。
-900

fT
f
0.1f β f β 10f β
f
β 的波特图
二、 特征频率
|β| 值下降到 1 时的频率 用符号 fT 表示。
20lg|β|/dB 20lg β0
-20dB/十倍频
特征频率是三极管的一个重要参数, O
当f > fT 时,三极管已失去放大作用, φβ
所以,不允许三极管工作在如此高的 O 频率范围。
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