模拟电路0301.ppt
2023/2/26,第三章 放大器的频率响应,3.1 频率响应概述 3.2 单级共射放大器的频率响应 3.3 其它放大器的频率响应 3.4 多级放大器的频率特性 3.5 频率响应与阶跃响应,2023/2/26,3.1 频率响应概述,放大器频率响应:幅频特性:相频特性:3.1.1 研究放大器频率响应的必要性 3.1.2 波特图及简单RC电路的频率响应,2023/2/26,3.1.1 研究放大器频率响应的必要性,1.频率失真 幅度失真:由于不同频率的成分幅度上得不到同样放大而使输出波形产生的失真；相位失真:由于不同频率的成分产生的相移不同而使输出波形产生的失真。,2023/2/26,线性失真:由电路的线性电抗元件引起的失真。,2023/2/26,2.不产生频率失真的条件,放大器具有如下理想的幅频特性和相频特性：（k为常数）（td为常数）,2023/2/26,5.1.2 波特图及简单RC电路的频率响应,波特图:绘制在两张半对数坐标纸上的幅频特性和相频特性曲线图。,2023/2/26,1.低通RC,2023/2/26,电压传递函数为:极点角频率。实际频率:且:电压传递函数：幅频特性表达式为：相频特性表达式为：,=,2023/2/26,绘出幅频特性：,2023/2/26,绘出相频特性：,2023/2/26,2.高通RC,幅频特性表达式为：相频特性表达式为：,2023/2/26,2023/2/26,2023/2/26,结论：电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数。一旦电路的通带放大倍数及截止频率确定，电路电压传递函数也随之确定。当信号频率等于下限频率或上限频率时,放大电路的增益下降3dB,且产生相移。近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。,2023/2/26,5.2 单级共射放大器的频率响应,5.2.1 共射基本放大器全频段微变等效电路5.2.2三极管的频率参数5.2.3 共射基本放大器频率响应分析,2023/2/26,5.2.1 共射基本放大器全频段微变等效电路,2023/2/26,2023/2/26,5.2.2三极管的频率参数,1.共发截止频率 值下降到 的0.707倍时的频率。2特征频率 当 降为1时的频率。3共基截止频率 时，值下降为 的0.707倍时的共基截止频率。4发射结电容 与 的关系,2023/2/26,5.2.3 共射基本放大器频率响应分析,1.共射基本放大器中频段源电压增益,2023/2/26,是一个与频率无关的常数。,2023/2/26,2.共射基本放大器低频段源电压增益,2023/2/26,共发基本放大器低频段源电压增益有两个转折频率：,2023/2/26,3.共射基本放大器高频段源电压增益经过一系列变化,可以得到,=,2023/2/26,4.共射放大器完整的频率特性 整个频率范围内的源电压增益表达式为：,2023/2/26,5.增益带宽积,增益带宽积：整理可得：,2023/2/26,5.3 共基和共集放大器的频率响应及组合宽带放大器,5.3.1 共集放大器的高频响应5.3.2 共基放大器的高频响应5.3.3 组合电路宽带放大器,2023/2/26,5.3.1 共集放大器的高频响应,2023/2/26,2023/2/26,1.的影响 不存在密勒倍增效应。只要源电阻 及 较小，对高频响应的影响就很小。2.的影响密勒等效电容为：故：对高频响应的影响也很小。共集放大器上限频率远高于共射放大器。共集放大器是理想的电压跟随器,2023/2/26,5.3.2 共基放大器的高频响应,2023/2/26,2023/2/26,5.3.3 组合电路宽带放大器,2023/2/26,2023/2/26,2023/2/26,5.4 多级放大器的频率特性,5.4.1 多级放大器频率响应的一般问题5.4.2 集成运算放大器的频率响应,2023/2/26,5.4.1 多级放大器频率响应的一般问题,1.多级放大器的幅频特性和相频特性多级放大器的幅频特性为多级放大器的相频特性：,=,+,+,+,=,2023/2/26,2.多级放大器的下限频率 得：3.多级放大器的上限频率,2023/2/26,5.4.2 集成运算放大器的频率响应,2023/2/26,5.5 频率响应与阶跃响应,频率响应：描述放大电路对不同频率正弦信号放大的能力，即在输入信号幅值不变的情况下改变信号频率，来考察输出信号的幅值与相位的变化。5.5.1 阶跃信号与阶跃响应5.5.2 频率响应与阶跃响应的关系,2023/2/26,5.5.1 阶跃信号与阶跃响应,数学表达式：,2023/2/26,5.5.2 频率响应与阶跃响应的关系,1.上升时间与上限频率的关系,2023/2/26,2.平顶降落 与下限频率 的关系,平顶降落：在tp内，虽然输入电压维持不变，但由于电容C的影响，输出电压却按指数规律下降，下降速度决定于时间常数RC的这种现象。,2023/2/26,高通RC的阶跃响应：在平顶阶段，时间常数：于是有：由可得：以UI的百分数来表示的平顶降落为：,
