模擬電子技術(shù)邱關(guān)源第五版第五章——放大電路的頻率響應(yīng)

1、上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng) 5.1.1 頻率響應(yīng)和頻率失真頻率響應(yīng)和頻率失真 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)放大電路輸入幅度相同的正弦波信號(hào)時(shí)，放大電路輸入幅度相同的正弦波信號(hào)時(shí)， 輸出信號(hào)的幅度與相位隨信號(hào)頻率變化輸出信號(hào)的幅度與相位隨信號(hào)頻率變化 而變化的特性。而變化的特性。頻率失真頻率失真放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)，不同有放大電路對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)，不同有 的放大能力和相移，而使輸出信號(hào)產(chǎn)生的放大能力和相移，而使輸出信號(hào)產(chǎn)生 的失真。頻率失真也稱(chēng)為線性失真。的失真。頻率失真也稱(chēng)為線性失真。5.1 頻率響應(yīng)概述頻率響應(yīng)概述上頁(yè)上頁(yè)

2、下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)tououtout輸出信號(hào)輸出信號(hào)二次諧波二次諧波基波基波二次諧波二次諧波基波基波輸入信號(hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸出信號(hào)二次諧波二次諧波基波基波幅度失真幅度失真相位失真相位失真相位失真相位失真幅度失真幅度失真頻率失真分為頻率失真分為頻率失真說(shuō)明圖頻率失真說(shuō)明圖假定輸入信號(hào)假定輸入信號(hào)由基波和二次由基波和二次諧波組成諧波組成上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.1.2 研究的問(wèn)題：研究的問(wèn)題： 放大電路對(duì)信號(hào)頻率的適應(yīng)程度，即信號(hào)頻放大電路對(duì)信號(hào)頻率的適應(yīng)程度，即信號(hào)頻率對(duì)放大倍數(shù)的影響。率對(duì)放大倍數(shù)的影響。 由于放大電路中耦合電容

3、、旁路電容、半導(dǎo)由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導(dǎo)體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。函數(shù)。 在使用一個(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號(hào)頻率的在使用一個(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號(hào)頻率的適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足信號(hào)頻適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足信號(hào)頻率的范圍要求。率的范圍要求。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.1.3 單時(shí)間常數(shù)單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)電路的頻率響應(yīng)（1）高通電路）高通電路:信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。超前，時(shí)；，當(dāng)超前900 0 iooioUUU

4、fUURCRCRCRUUAuj1jj1io上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）高通電路：頻率響應(yīng)）高通電路：頻率響應(yīng)RCRCUUAuj1jiofLffAffffARCfuuLLLLj11 j1j21或，則令)arctan(90)(1L2LLffffffAuffL時(shí)放大時(shí)放大倍數(shù)約為倍數(shù)約為1上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）低通電路）低通電路: 信號(hào)頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。信號(hào)頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。Ui.Uo.I.。滯后，時(shí)；，當(dāng)滯后900 iooioUUUfUURCRCCUUAuj11j1j1io上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回

5、返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）低通電路：頻率響應(yīng)）低通電路：頻率響應(yīng)HHj1121ffARCfu，則令fHRCUUAuj11io)arctan()(11H2HffffAuffH時(shí)放大時(shí)放大倍數(shù)約為倍數(shù)約為1上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) rbe 發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射結(jié)電阻re歸算到基極回路的電阻歸算到基極回路的電阻 Cbe 發(fā)射結(jié)電容發(fā)射結(jié)電容rbc 集電結(jié)電阻集電結(jié)電阻 Cbc 集電結(jié)電容集電結(jié)電容 rbb 基區(qū)的體電阻，基區(qū)的體電阻，b是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)5. 晶體管的高頻特性晶體管的高頻特性5.2.1晶體管的高頻模型晶體管的高頻模型

6、因多子濃因多子濃度高而阻度高而阻值小值小因面積大因面積大而阻值小而阻值小rc：集電區(qū)體電阻：集電區(qū)體電阻re：發(fā)射區(qū)體電阻：發(fā)射區(qū)體電阻上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化模型混合混合 形高頻小信號(hào)模型形高頻小信號(hào)模型 cecbrr和和忽忽略略 互導(dǎo)互導(dǎo)CECEEBCEBCmVViig vv因在放大區(qū)承受反因在放大區(qū)承受反向電壓而阻值大向電壓而阻值大因在放大區(qū)因在放大區(qū)iC幾乎僅幾乎僅決定于決定于iB而阻值大而阻值大上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)混合混合模型的單向化（模型的單向化（密勒等效密勒等效）Lmebceebceeb)1 (RgU

7、UKXUKXUUICCCKXIUXCCC1eb mL(1)(1)CK Cg R C 1CKKC同理可得，等效變換后電流不變等效變換后電流不變上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.2.2. BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合低頻時(shí)，混合 模型模型與與H參數(shù)參數(shù)模型等價(jià)模型等價(jià)ebbbbe rrrEQ0eb)1 ( IUrT又上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)又因?yàn)橛忠驗(yàn)閑bbebrIUb0ebmIUg所以所以TUIrgEQeb0m上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.2.3晶體管的高

8、頻特性和高頻參數(shù)晶體管的高頻特性和高頻參數(shù)由描述晶體管特性的由描述晶體管特性的H參數(shù)方程參數(shù)方程(1) 晶體管電流放大倍數(shù)晶體管電流放大倍數(shù) 得得0bcce UII ceerbiebeHHUIU ceoebcH UII 由上式可畫(huà)出求由上式可畫(huà)出求 的等效電路的等效電路 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由圖可知由圖可知 )(jcbebeb1ebbCCrUI )j (cbebmebc CUgUI 因因 很小很小, ,cb CmebcgUI 0bcce UII 由由畫(huà)出求畫(huà)出求 的的等效電路等效電路ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb Cbb

9、eUbIcIceU上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))(j1cbebebebm CCrrg )(j1cbebeb0 CCr 0bcce UII )(jcbebeb1ebmebCCrUgU 由以上各式得由以上各式得上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))(j1cbebeb0CCr 即即)(1cbebebCCr 令令)(21cbebebCCrf 或或得得 ffj10 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) ffarctan 由由 ffj10 得得 的幅頻特性的幅頻特性 20)(1 ff 相頻特性相頻特性a. 畫(huà)畫(huà) 的幅頻特性曲線的幅頻特性曲

10、線 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)20)(1 ff 將上式表示為將上式表示為20)(1lg20lg20lg20 ff 0lg20 在在 坐標(biāo)系中表示一條直線。坐標(biāo)系中表示一條直線。式中式中, ,flg lg20上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0lg20 0flg lg200lg20lg20 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0)(1lg202 ff20)(1lg20lg20lg20 ff 對(duì)于式對(duì)于式中的中的2)(1lg20 ff ff 當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)(a) 故式故式2)(1lg20lg20 ff 在在flg lg20表示表示

11、的一條直線。的一條直線。0lg20 坐標(biāo)系中，坐標(biāo)系中，上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))lg(20)(1lg202 ffff ff 當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)(b)故式故式)lg(20lg20 ff 表示一條斜率為表示一條斜率為- -20dB/十倍頻的直線。十倍頻的直線。flg lg20在在 坐標(biāo)系中坐標(biāo)系中上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)f2)(1lg20lg20 ff 由此可知，式由此可知，式flg0 lg20 ff ff 十倍頻十倍頻斜率斜率dB/20 的圖形是由橫軸與斜率為的圖形是由橫軸與斜率為20dB/ /十倍頻的直線合十倍頻的直線合成的曲線。成的曲線

12、。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的圖形是由直線的圖形是由直線綜上所述綜上所述20)(1lg20lg20lg20 ff 0lg20lg20 2)(1lg20lg20 ff 及曲線及曲線合成的。合成的。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0lg20 0flg lg20fflg0 lg20 ff ff 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)flg0 lg20 ff ff 十倍頻十倍頻斜率斜率dB/20 f0lg20 這種圖形稱(chēng)為波特圖這種圖形稱(chēng)為波特圖上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)當(dāng) ff 時(shí)時(shí)即實(shí)際值比即實(shí)

13、際值比 小小3dB0lg20 2lg20lg200 3lg200 20)(1lg20lg20lg20 ff 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)fflg十倍頻十倍頻dB/20 0lg20 0dB3 lg20實(shí)際的幅頻曲線實(shí)際的幅頻曲線上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)f稱(chēng)為晶體管的共射極截止頻率稱(chēng)為晶體管的共射極截止頻率由由可知可知20)(1 ff 當(dāng)當(dāng)f=f時(shí)時(shí)20 b. 畫(huà)畫(huà)相頻特性曲線相頻特性曲線上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) ffarctan 由相頻特性由相頻特性知知當(dāng)當(dāng) ff (實(shí)際只要實(shí)際只要ff (實(shí)際只要實(shí)際只

14、要f10f )時(shí)時(shí)2 當(dāng)當(dāng) f=f 時(shí)時(shí)4 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)畫(huà)出畫(huà)出 的相頻特性的相頻特性 f 90 45 f/45 f1 . 0 f10十倍頻十倍頻實(shí)際上當(dāng)實(shí)際上當(dāng)f=0.1f 或或f=10 f 時(shí)時(shí) 7 . 5 7 . 590 或或上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 晶體管晶體管特征頻率特征頻率fT當(dāng)當(dāng)f=fT時(shí)時(shí)，1 ff T由于由于定義定義 ff0T 故故 2T011 ff 即即上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)fT是衡量晶體管高頻特性的最常用指標(biāo)是衡量晶體管高頻特性的最常用指標(biāo))(21cbebe

15、b CCrf 由由ebcbeb00T)(2 rCCff 得得)(2cbebm CCg上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(3) * 晶體管電流放大倍數(shù)晶體管電流放大倍數(shù) = = ( f )可以證明可以證明式中式中 0 0晶體管晶體管共基極低頻電流放大系數(shù)共基極低頻電流放大系數(shù)f 晶體管共基極截止頻率晶體管共基極截止頻率 ffj10 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)晶體管共基極截止頻率晶體管共基極截止頻率 ff)1(0 1由由 與與 的關(guān)系的關(guān)系 通常將通常將 的晶體管稱(chēng)為高頻管的晶體管稱(chēng)為高頻管MHz3 f將將 的晶體管稱(chēng)為低頻管的晶體管稱(chēng)為低頻管M

16、Hz3 f將將代入上式，得代入上式，得 ffj10 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)晶體管共基極截止頻率晶體管共基極截止頻率 ff)1(0 特征頻率特征頻率 ff0T f、fT和和f 之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為 fff T(4) f、fT和和f 的關(guān)系的關(guān)系上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.2.4 場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效電路可與晶體管高頻等效電流類(lèi)比，簡(jiǎn)化、單向化變換?？膳c晶體管高頻等效電流類(lèi)比，簡(jiǎn)化、單向化變換。很大，可忽略其電流很大，可忽略其電流單向化變換單向化變換極間電容極間電容CgsCgdCds數(shù)值數(shù)值/pF1101100.11dgLmgsg

17、s)1 (CRgCC忽略忽略d-s間等效電容間等效電容上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路頻率響應(yīng)的分析方法放大電路頻率響應(yīng)的分析方法a. 將放大電路分為中頻、低頻和高頻三個(gè)工作區(qū)域。將放大電路分為中頻、低頻和高頻三個(gè)工作區(qū)域。b. 分別畫(huà)出三個(gè)區(qū)域的微變等效電路。分別畫(huà)出三個(gè)區(qū)域的微變等效電路。c. 分別寫(xiě)出電路在三個(gè)區(qū)域頻率響應(yīng)的表達(dá)式。分別寫(xiě)出電路在三個(gè)區(qū)域頻率響應(yīng)的表達(dá)式。d. 求出相應(yīng)的參數(shù)求出相應(yīng)的參數(shù)Aum、fH和和fL。e. 畫(huà)出幅頻和相頻特性曲線畫(huà)出幅頻和相頻特性曲線。5.3 單管共射極放大電路的頻率響應(yīng)單管共射極放大電路的頻率響應(yīng) 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下

18、頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)單管共射極放大電路單管共射極放大電路電路中存在的電容電路中存在的電容a. 耦合電容、旁路電容。耦合電容、旁路電容。b. 結(jié)電容、極間電容、分布電容及負(fù)載電容等。結(jié)電容、極間電容、分布電容及負(fù)載電容等。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)不同電容對(duì)電路性能的影響不同電容對(duì)電路性能的影響a. 耦合電容、旁路電容較耦合電容、旁路電容較大，主要影響電路的低頻大，主要影響電路的低頻性能。性能。b. 結(jié)電容、極間電容等很結(jié)電容、極間電容等很小，主要影響電路的高頻小，主要

19、影響電路的高頻性能。性能。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)畫(huà)各個(gè)區(qū)域等效電路的原則畫(huà)各個(gè)區(qū)域等效電路的原則a. 低頻區(qū)低頻區(qū)考慮耦合電容、旁路電容考慮耦合電容、旁路電容的作用。的作用。結(jié)電容、極間電容視為開(kāi)結(jié)電容、極間電容視為開(kāi)路。路。b. 中頻區(qū)中頻區(qū)耦合電容、旁路電容視為短路。耦合電容、旁路電容視為短路。結(jié)電容、極間電容視為開(kāi)路。結(jié)電容、極間電容視為開(kāi)路。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)c.

20、高頻區(qū)高頻區(qū)耦合電容、旁路電容視耦合電容、旁路電容視為短路。為短路?？紤]結(jié)電容、極間電容的考慮結(jié)電容、極間電容的作用。作用。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.3.1中頻區(qū)的頻率響應(yīng)中頻區(qū)的頻率響應(yīng)中頻區(qū)微變等效電路中頻區(qū)微變等效電路sUoUCR LRbIberb0I cISRiUBR+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)忽略忽略RBsUoUCR LRbIberb0I cISRiUBRsUoUCR LR

21、bIberb0I cISRiU對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)beSL0rRR電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)iomUUAu beL0rR beL0beSberRrRrsomsUUAu iosiUUUU 180beSL0msrRRAusUoUCR LRbIberb0I cISRiU可見(jiàn)可見(jiàn),|,|Aums|及及 均與頻均與頻率率f 無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.3.2低頻區(qū)的頻率響應(yīng)和下限截止頻率低頻區(qū)的頻率響應(yīng)和下限截止頻率 低頻區(qū)等效電路低頻區(qū)等效電路+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRo

22、UCCV SRiU+_sUoUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIBR上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)忽略忽略RBsUoUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIBRsUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIoU對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化與等效對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化與等效上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)忽略忽略RE(因因RE1/ LCE)sUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIoUsUCR LRberb0I SRiU EC1C2CbecbIcIoU上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下

23、頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將將CE等效到輸入回路等效到輸入回路sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUsUCR LRberb0I SRiU EC1C2CbecbIcIoU上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將電流源轉(zhuǎn)換為電壓源將電流源轉(zhuǎn)換為電壓源sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUCRsUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoU上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將輸入回路電容合并將輸入回路電容合并10E10E111CCCCC 圖中圖中s

24、UCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUCR上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)在輸出回路在輸出回路LcoRIU 2CLCb0cj1CRRRII 故故2CLLCb0oj1CRRRRIU 2CLCLLCb0)(j111CRRRRRRI sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)在輸入回路在輸入回路1beSsbj1CrRUI 1beSsbeS)(j111CrRUrR sUCR LRberb0

25、I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)得低頻區(qū)放大電路電壓放大倍數(shù)得低頻區(qū)放大電路電壓放大倍數(shù)由由2CLCLLCb0o)(j111CRRRRRRIU 1beSsbeSb)(111CrRjUrRI 2LC1beSbeSL0soLs)(1j11)(1j11CRRCrRrRRUUAu 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)上式中，令上式中，令1beSL1)(CrR 2LC2L)(CRR 1L 、 分別為輸入、輸出回路的時(shí)間常數(shù)。分別為輸入、輸出回路的時(shí)間常數(shù)。2L sUCR LRberb0I SRiU 1C 2Cbe

26、cbIcIoUCR 2LC1beSbeSL0soLs)(1j11)(1j11CRRCrRrRRUUAu 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)令令L1L11 2LL21 2L1LbeSL0soLs1j111j11 rRRUUAu 2L1LbeSL0Lsj11j11 rRRAuffffAu2LL1msj11j11 中頻電壓中頻電壓放大倍數(shù)放大倍數(shù)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1L1LL1212 f1beS)(21CrR 式式中中ffffAAuu2LL1msLsj11j11 2LC)(21CRR L2L2L2212 f上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)

27、基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ffAAuuL1msLsj1 18012L1msffAu即即C2的影響可以忽略時(shí)的影響可以忽略時(shí) sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 式中式中 ffL1arctan 為由為由 引起的附加相移引起的附加相移1C 通常通常12CC 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ffL1arctan 45 知當(dāng)知當(dāng) 時(shí)時(shí) L1ff 由由2L1msLs1 ffAAuu2msLsuuAA 故故L1f為僅考慮為僅考慮 時(shí)放大電路的下限截止頻率時(shí)放大電路的下限截止頻率1C 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0E10E10

28、E1111 CCCCCC故故 在一般情況下，對(duì)整個(gè)電路下限截止頻率起決定在一般情況下，對(duì)整個(gè)電路下限截止頻率起決定作用的是旁路電容的容量。作用的是旁路電容的容量。由于旁路電容由于旁路電容CE折算到基極回路的等效電容為折算到基極回路的等效電容為0EE1 CC10E1CC 又由于又由于上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.3.3高頻區(qū)的頻率響應(yīng)和上限截止頻率高頻區(qū)的頻率響應(yīng)和上限截止頻率 +_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高頻區(qū)等效電路高頻區(qū)等效電路對(duì)對(duì) 密勒等效密勒等效C.+e

29、+_.ebm Ugbb rC_eb Ueb rb CsUbIcIoUBR+_SRcCRLR_iUb.sU+_T+_+B1RB2R1CCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)對(duì)輸入回路簡(jiǎn)化、等效對(duì)輸入回路簡(jiǎn)化、等效Ci=C+C.+e+_ebm Ugbb r_eb Ueb rb sUbIcIoU+_SRcCRLR_iUiCC .+_.ebm Ugbb rC_eb Ueb rb C sUbIcIoUBR+_SRcCRLR_iUbeC.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)行戴維寧等效進(jìn)行戴維寧等效sebbbSebsUrr

30、RrU .e+_ebm Ug_eb Ub C sU oU+_SR cCRLRiC.ebbbSS/)( rrRR圖中圖中等效電路等效電路.+e+_ebm Ugbb r_eb Ueb rb sUbIcIoU+_SRcCRLR_iUiCC .上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)對(duì)輸出回路簡(jiǎn)化、等效對(duì)輸出回路簡(jiǎn)化、等效oCC e+_ebm Ug_eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC.CLL/ RRR 圖中圖中e+_ebm Ug_eb Ub C sU oU+_SR cCRLRiC.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將電流源轉(zhuǎn)將電流源轉(zhuǎn)換為電壓源換為電

31、壓源e+_ebm Ug_eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC.e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由圖可知由圖可知Sisj1RCU )(j1j1LbemoLooRUgCRCU LoLbemj1RCRUg siSiebj1j1UCRCU e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高頻區(qū)電壓放大倍數(shù)高頻區(qū)電壓放大倍數(shù) soHsUUAu sssebeboUUUUUU Sisebj1RCUU LoLbe

32、moj1RCRUgU 由于由于sebbbSebsUrrRrU e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)LoSiebbbSLebmj11j11)(RCRCrrRRrg LoSiebbbSL0j11j11RCRCrrRR LoSibeSL0j11j11RCRCrRR LoLmSiebbbSebHsj1j11RCRgRCrrRrAu .msuA上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)令令iSH1CR H2LoR C1H H2 、 分別為輸入、輸出回路的時(shí)間常數(shù)分別為輸入、輸出回路的時(shí)間常數(shù)L

33、oSimsHsj11j11RCRCAAuu e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)oLH2H2212CRf iSH1H1212CRf 或或oLH2H211CR iSH1H111CR 那么那么LoSimsHsj11j11RCRCAAuu 故故)j1)(j1(H2H1ms uA)j1)(j1(H2H1msffffAu 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)通常通常CiCo即即Co的影響可以忽略時(shí)的影響可以忽略時(shí)H1msHsj1ffAAuu 18012H1msffAuH1arctanff

34、 其中其中為由為由Ci引起的附加相移引起的附加相移e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 45 知知 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) H1ff 即即 fH1為僅考慮為僅考慮Ci時(shí)放大電路的上限截止頻率時(shí)放大電路的上限截止頻率H1arctanff 2H1msHs1 ffAAuu由由2msHsuuAA 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路的電壓放大倍數(shù)可表示為放大電路的電壓放大倍數(shù)可表示為當(dāng)?shù)?、高頻區(qū)的等效電路都只含一個(gè)慣性環(huán)節(jié)時(shí)當(dāng)?shù)?、高頻區(qū)的等效電路都只含一個(gè)慣性環(huán)節(jié)時(shí))j1)(j1(HLms

35、sffffAAuu 名詞解釋名詞解釋?xiě)T性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié) 含慣性元件的回路含慣性元件的回路 慣性元件慣性元件 指其上能量不能突變的元件指其上能量不能突變的元件( (如電容）如電容） 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)幾個(gè)結(jié)論幾個(gè)結(jié)論LLj1jffff 電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子 當(dāng)當(dāng) f=fL時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到時(shí)放大倍數(shù)幅值約降到0.707倍倍，相角，相角超前超前45； 當(dāng)當(dāng) f=fH時(shí)放大倍數(shù)幅值也約降到時(shí)放大倍數(shù)幅值也約降到0.707倍，相角倍，相角滯后

36、滯后45。 截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)截止頻率決定于電容所在回路的時(shí)間常數(shù)21L(H)f電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子Hj11ff 頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性?xún)蓷l曲線。頻率響應(yīng)有幅頻特性和相頻特性?xún)蓷l曲線。)j1)(j1 (HLmssffffAAuu 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論：時(shí)間常數(shù)分析討論：時(shí)間常數(shù)分析所確定的截止頻率。、分別考慮e21CCCC1beb2b1s1)(CrRRR2Lc2)(CRR eb2b1sbeee)1(CRRRrRCC)RRRr(rb2b1sbbebC2、Ce短路，短路， 開(kāi)路，求出開(kāi)路，求出CC1

37、、Ce短路，短路， 開(kāi)路，求出開(kāi)路，求出CC1、C2短路，短路， 開(kāi)路，求出開(kāi)路，求出CC1、 C2、 Ce短路，求出短路，求出上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1beb2b1s1)(CrRRR2Lc2)(CRR eb2b1sbeee)1(CRRRrRCC)RRRr(rb2b1sbbeb)j(1)j(1jHL3L3mffffffAAuu)2(1)2(1)2(1)2(1HeL32L21L1Cffff很??！很小！上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5.3.4 放大電路的增益帶寬積放大電路的增益帶寬積 放大電路的帶寬放大電路的帶寬可見(jiàn)，擴(kuò)展放大電路帶寬的關(guān)鍵就在于提高可見(jiàn)，擴(kuò)展放大電路帶寬的關(guān)鍵就在于提高fH。由于由于 fHfLLHbwfff 故故Hbwff 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回