模拟电子技术基础-课件1.ppt

1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.8 放大电路的频率特性放大电路的频率特性 2.8.1 频率响应和频率失真频率响应和频率失真 频率响应频率响应放大电路输入幅度相同的正弦波信号时，放大电路输入幅度相同的正弦波信号时，输出信号的幅度与相位随信号频率变化输出信号的幅度与相位随信号频率变化 而变化的特性。而变化的特性。频率失真频率失真放大电路对不同频率的输入信号，不同有放大电路对不同频率的输入信号，不同有 的放大能力和相移，而使输出信号产生的放大能力和相移，而使输出信号产生 的失真。频率失真也称为线性失真。的失真。频率失真也称为线性失真。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基

2、础模拟电子技术基础tououtout输出信号输出信号二次谐波二次谐波基波基波二次谐波二次谐波基波基波输入信号输入信号输出信号输出信号二次谐波二次谐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频率失真分为频率失真分为频率失真说明图频率失真说明图假定输入信号假定输入信号由基波和二次由基波和二次谐波组成谐波组成上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.8.2 放大电路的频率响应和瞬态响应放大电路的频率响应和瞬态响应 1频率响应频率响应 频域法频域法在频率范畴内在频率范畴内研究频率特性的方法，或研究频率特性的方法，或称稳态法。称稳态法。幅频、相频特性曲线

3、。幅频、相频特性曲线。描述频率特性的参数描述频率特性的参数fL、fH、fbw2muAfLfHfuAmuAfbw90_o180_o225_o270_o135_ofbwf描述频率特性的方法描述频率特性的方法上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2瞬态响应瞬态响应 瞬态法瞬态法通过分析研究放通过分析研究放大电路瞬态响应，研究放大大电路瞬态响应，研究放大电路的频率特性的方法。电路的频率特性的方法。瞬态响应瞬态响应将一单位阶跃将一单位阶跃信号加到放大电路的输入端，信号加到放大电路的输入端，观察输出信号随时间变化的观察输出信号随时间变化的情况。情况。0touomUom9.0 UpUom1

4、.0 UpomUU rtpt输出电压波形输出电压波形01tiu输入阶跃信号输入阶跃信号上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 tr fH 0.35=2fL tp100%a.tr与与fH的关系的关系上升时间上升时间tr描述失真的参数描述失真的参数b.与与fL的关系的关系平顶降落率平顶降落率%)100(ompom UUU 0touomUom9.0 UpUom1.0 UpomUU rtpt上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.8.3 晶体管的高频特性晶体管的高频特性1晶体管的高频模型晶体管的高频模型eb rbb rercrbc rb eccerceCeb Cc

5、b Cebm ugeb ubJCJE+上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础基区体电阻基区体电阻发射区体电阻发射区体电阻集电区体电阻集电区体电阻发射结电阻发射结电阻集电结电阻集电结电阻C、E极间电阻极间电阻ebm ugbEJCJeb rbb rercrbc rb eccerceCeb Ccb Ceb u+上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础发射结电容发射结电容集电结电容集电结电容C、E极间电容极间电容ebm ugbEJCJeb rbb rercrbc rb eccerceCeb Ccb Ceb u+上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础压

6、控电流源压控电流源ebm ugbEJCJeb rbb rercrbc rb eccerceCeb Ccb Ceb u+上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管混合晶体管混合型等效模型型等效模型 电路模型电路模型ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb Ccb rcerceCbbeUbIcIceUcrereI上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础通常通常re、rc很小，很小，rce、很大，均可以忽略。很大，均可以忽略。cb rec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb Ccb rcerceCbbeUbI

7、cIceUcrereI上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础简化的混合简化的混合型等效模型型等效模型ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb CceCbbeUbIcIceU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础低频混合低频混合型等效型等效电路电路ec+_+_+ebm Ugbb r_eb Ueb rb bbeUbIcIceUec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb CceCbbeUbIcIceU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管混合晶体管混合型低频等效电路与微变等效电路型低频等

8、效电路与微变等效电路型低频等效电路型低频等效电路微变等效电路微变等效电路两者等效两者等效ec_+_+b0I berbbeUbIcIceUec+_+_+ebm Ugbb r_eb Ueb rb bbeUbIcIceU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础故有故有ebm0 rg 0 为晶体管低频电流放大系数为晶体管低频电流放大系数其中其中型低频等效电路型低频等效电路微变等效电路微变等效电路两者等效两者等效ec_+_+b0I berbbeUbIcIceUec+_+_+ebm Ugbb r_eb Ueb rb bbeUbIcIceUebbbbe rrr上页上页下页下页返回返回模拟电子

9、技术基础模拟电子技术基础gm的物理意义的物理意义常数常数 CEEBCmdduuig表示晶体管的发射结电压表示晶体管的发射结电压 对管子集电极电流对管子集电极电流 的的控制能力，称为跨导。控制能力，称为跨导。ebUcI定义定义ec+_+_+ebm Ugbb r_eb Ueb rb bbeUbIcIceU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础等效等效电路电路ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb ceCbbeUbIcIceUMCceC ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb CceCbbeUbIcIceU对对 密勒等效密勒等效

10、cb C上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础图中图中)1(cbMACC )11(cbceACC 式中式中ebceebceUUUUA ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb ceCbbeUbIcIceUMCceC 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2晶体管的高频特性和高频参数晶体管的高频特性和高频参数由描述晶体管特性的由描述晶体管特性的H参数方程参数方程(1)晶体管电流放大倍数晶体管电流放大倍数 得得0bcce UII ceerbiebeHHUIU ceoebcH UII 由上式可画出求由上式可画出求 的等效电路的等效电路 上页上

11、页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由图可知由图可知 )(jcbebeb1ebbCCrUI)j(cbebmebc CUgUI 因因 很小很小,cb CmebcgUI 0bcce UII 由由画出求画出求 的的等效电路等效电路ec+_+_+ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb cb CceCbbeUbIcIceU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础)(j1cbebebebm CCrrg)(j1cbebeb0 CCr 0bcce UII )(jcbebeb1ebmebCCrUgU 由以上各式得由以上各式得上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子

12、技术基础)(j1cbebeb0CCr 即即)(1cbebebCCr 令令)(21cbebebCCrf 或或得得 ffj10 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 ffarctan 由由 ffj10 得得 的幅频特性的幅频特性 20)(1 ff 相频特性相频特性a.画画 的幅频特性曲线的幅频特性曲线 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础20)(1 ff 将上式表示为将上式表示为20)(1lg20lg20lg20 ff 0lg20 在在 坐标系中表示一条直线。坐标系中表示一条直线。式中式中,flg lg20上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术

13、基础0lg20 0flg lg200lg20lg20 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础0)(1lg202 ff20)(1lg20lg20lg20 ff 对于式对于式中的中的2)(1lg20 ff ff 当当时时(a)故式故式2)(1lg20lg20 ff 在在flg lg20表示表示 的一条直线。的一条直线。0lg20 坐标系中，坐标系中，上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础)lg(20)(1lg202 ffff ff 当当时时(b)故式故式)lg(20lg20 ff 表示一条斜率为表示一条斜率为-20dB/十倍频的直线。十倍频的直线。flg lg2

14、0在在 坐标系中坐标系中上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础f2)(1lg20lg20 ff 由此可知，式由此可知，式flg0 lg20 ff ff 十倍频十倍频斜率斜率dB/20 的图形是由横轴与斜率为的图形是由横轴与斜率为20dB/十倍频的直线合十倍频的直线合成的曲线。成的曲线。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础的图形是由直线的图形是由直线综上所述综上所述20)(1lg20lg20lg20 ff 0lg20lg20 2)(1lg20lg20 ff 及曲线及曲线合成的。合成的。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础0lg20 0fl

15、g lg20fflg0 lg20 ff ff 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础flg0 lg20 ff ff 十倍频斜率dB/20f0lg20 这种图形称为波特图这种图形称为波特图上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当 ff 时时即实际值比即实际值比 小小3dB0lg20 2lg20lg200 3lg200 20)(1lg20lg20lg20 ff 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础fflg十倍频十倍频dB/20 0lg20 0dB3 lg20实际的幅频曲线实际的幅频曲线上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础

16、f称为晶体管的共射极截止频率称为晶体管的共射极截止频率由由可知可知20)(1 ff 当当f=f时时20 b.画画相频特性曲线相频特性曲线上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 ffarctan 由相频特性由相频特性知知当当 ff (实际只要实际只要ff (实际只要实际只要f10f )时时2 当当 f=f 时时4 实际上当实际上当f=0.1f 或或f=10 f 时时 7.5 7.590 或或上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础画出画出 的相频特性的相频特性 f 90 45 f/45 f1.0 f10十倍频十倍频上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子

17、技术基础(2)晶体管晶体管特征频率特征频率fT当当f=fT时时，1 ff T由于由于定义定义 ff0T 故故 2T011 ff 即即上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础fT是衡量晶体管高频特性的最常用指标是衡量晶体管高频特性的最常用指标)(21cbebeb CCrf 由由ebcbeb00T)(2 rCCff 得得f 和和fT都与晶体管的静态工作点有关都与晶体管的静态工作点有关)(2cbebm CCg上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3)晶体管电流放大倍数晶体管电流放大倍数 =(f)可以证明可以证明式中式中 0 0晶体管晶体管共基极低频电流放大系数共基

18、极低频电流放大系数f 晶体管共基极截止频率晶体管共基极截止频率 ffj10 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管共基极截止频率晶体管共基极截止频率 ff)1(0 1由由 与与 的关系的关系 通常将通常将 的晶体管称为高频管的晶体管称为高频管MHz3 f将将 的晶体管称为低频管的晶体管称为低频管MHz3 f将将代入上式，得代入上式，得 ffj10 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管共基极截止频率晶体管共基极截止频率 ff)1(0 特征频率特征频率 ff0T f、fT和和f 之间的关系为之间的关系为 fff T(4)f、fT和和f 的关系的关系

19、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.8.4 单管共射极放大电路的频率响应单管共射极放大电路的频率响应 单管共射极单管共射极放大电路放大电路电路中存在的电容电路中存在的电容a.耦合电容、旁路电容。耦合电容、旁路电容。b.结电容、极间电容、分布电容及负载电容等。结电容、极间电容、分布电容及负载电容等。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础放大电路频率响应的分析方法放大电路频率响应的分析方法a.将放大电路分为中频、低频和高频三个工作区域。将放大电路分为中频、低频和高频三个工作区域。b

20、.分别画出三个区域的微变等效电路。分别画出三个区域的微变等效电路。c.分别写出电路在三个区域频率响应的表达式。分别写出电路在三个区域频率响应的表达式。d.求出相应的参数求出相应的参数Aum、fH和和fL。e.画出幅频和相频特性曲线画出幅频和相频特性曲线。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础不同电容对电路性能的影响不同电容对电路性能的影响a.耦合电容、旁路电容较耦合电容、旁路电容较大，主要影响电路的低频大，主要影响电路的低频性能。性能。b.结电容、极间电容及分结电容、极间电容及分布电容等很小，主要影响布电容等很小，主要影响电路的高频性能。电路的高频性能。+_T+_+B1RB2

21、R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础画各个区域等效电路的原则画各个区域等效电路的原则a.低频区低频区考虑耦合电容、旁路电容考虑耦合电容、旁路电容的作用。的作用。结电容、极间电容及分布结电容、极间电容及分布电容视为开路。电容视为开路。b.中频区中频区耦合电容、旁路电容视为短路。耦合电容、旁路电容视为短路。结电容、极间电容及分布电容视为开路。结电容、极间电容及分布电容视为开路。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础c.高频区高频区耦

22、合电容、旁路电容视耦合电容、旁路电容视为短路。为短路。考虑结电容、极间电容及考虑结电容、极间电容及分布电容的作用。分布电容的作用。+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础1中频区的频率响应中频区的频率响应中频区微变等效电路中频区微变等效电路sUoUCR LRbIberb0I cISRiUBR+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础忽略忽略RBsUoUCR LRbIberb0I cISRiUBRsUoUCR LRb

23、Iberb0I cISRiU对电路进行简化对电路进行简化上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 180beSL0rRR 电压放大倍数电压放大倍数iomUUAu beL0rR beL0beSberRrRr somsUUAu iosiUUUU msuAsUoUCR LRbIberb0I cISRiU可见可见,|,|Aums|及及 均与频均与频率率f 无关。无关。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2低频区的频率响应和下限截止频率低频区的频率响应和下限截止频率 低频区微变等效电路低频区微变等效电路+_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV S

24、RiU+_sUoUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIBR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础忽略忽略RBsUoUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIBRsUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIoU对电路进行简化与等效对电路进行简化与等效上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础忽略忽略RE(因因RE1/LCE)sUCR LRberb0I SRiU EREC1C2CbecbIcIoUsUCR LRberb0I SRiU EC1C2CbecbIcIoU上页上页下页下页返回返回模拟

25、电子技术基础模拟电子技术基础将将CE等效到输入回路等效到输入回路sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUsUCR LRberb0I SRiU EC1C2CbecbIcIoU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础将电流源转换为电压源将电流源转换为电压源sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUCR sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoU上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础将输入回路电容合并将输入回路电容合并10E10E111CCCCC 图中图中sUCR LR

26、berb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR sUCR LRberb0I SRiU 0E1 C1C2CbecbIcIoUCR 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础在输出回路在输出回路LcoRIU 2CLCb0cj1CRRRII 故故2CLLCb0oj1CRRRRIU 2CLCLLCb0)(j111CRRRRRRI sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础在输入回路在输入回路1beSsbj1CrRUI 1beSsbeS)(j111CrRUrR sUCR LRberb0I SRi

27、U 1C 2CbecbIcIoUCR 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础得低频区放大电路电压放大倍数得低频区放大电路电压放大倍数由由2CLCLLCb0o)(j111CRRRRRRIU 1beSsbeSb)(111CrRjUrRI 2LC1beSbeSL0soLs)(1j11)(1j11CRRCrRrRRUUAu 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础上式中，令上式中，令1beSL1)(CrR 2LC2L)(CRR 1L、分别为输入、输出回路的时间常数。分别为输入、输出回路的时间常数。2L sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoU

28、CR 2LC1beSbeSL0soLs)(1j11)(1j11CRRCrRrRRUUAu 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础令令L1L11 2LL21 2L1LbeSL0soLs1j111j11 rRRUUAu 2L1LbeSL0Lsj11j11 rRRAuffffAu2LL1msj11j11 中频电压中频电压放大倍数放大倍数上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础1L1LL1212 f1beS)(21CrR 式式中中ffffAAuu2LL1msLsj11j11 2LC)(21CRR L2L2L2212 f上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技

29、术基础ffAAuuL1msLsj1 18012L1msffAu即即C2的影响可以忽略时的影响可以忽略时 sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 式中式中 ffL1arctan 为由为由 引起的附加相移引起的附加相移1C 当当12CC 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础ffL1arctan 45 知当知当 时时 L1ff 由由2L1msLs1 ffAAuu2msLsuuAA 故故L1f为仅考虑为仅考虑 时放大电路的下限截止频率时放大电路的下限截止频率1C 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础ffAAuuL2msLsj1 1

30、8012L2msffAu式中式中 ffL2arctan 为由为由C2引起的附加相移引起的附加相移sUCR LRberb0I SRiU 1C 2CbecbIcIoUCR 当当1CC 即即 的影响可以忽略时的影响可以忽略时 1C 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础知当知当 时时 L2ff ffL2arctan 同理同理,由由2L2msLs1 ffAAuu 45 2msLsuuAA 故故 fL2为仅考虑为仅考虑C2时放大电路的下限截止频率时放大电路的下限截止频率上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础0E10E10E1111 CCCCCC故故 在一般情况下，对整

31、个电路下限截止频率起决定在一般情况下，对整个电路下限截止频率起决定作用的是旁路电容的容量。作用的是旁路电容的容量。由于旁路电容由于旁路电容CE折算到基极回路的等效电容为折算到基极回路的等效电容为0EE1 CC10E1CC 又由于又由于上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础3高频区的频率响应和上限截止频率高频区的频率响应和上限截止频率 +_T+_+B1RB2R1CsUCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础高频区等效电路高频区等效电路对对 密勒等效密勒等效cb C.+e+_.ebm Ugbb reb C_eb Ueb

32、rb cb CceCsUbIcIoUBR+_SRcCRLR_iUb.sU+_T+_+B1RB2R1CCR2CECERLRoUCCV SRiU+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础对输入回路简化、等效对输入回路简化、等效Ci=CM+Cbe.+e+_ebm Ugbb r_eb Ueb rb ceCsUbIcIoU+_SRcCRLR_iUiCceC.+_.ebm Ugbb reb C_eb Ueb rb ceC ceCsUbIcIoUBR+_SRcCRLR_iUbeMC.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础进行戴维宁等效进行戴维宁等效sebbbSebsUrr

33、RrU .+e+_ebm Ugbb r_eb Ueb rb ceCsUbIcIoU+_SRcCRLR_iUiCceC.e+_ebm Ug_eb Ub ceCsU oU+_SR cCRLRiCceC.ebbbSS/)(rrRR图中图中等效电路等效电路上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础对输出回路简化、等效对输出回路简化、等效ceceoCCC e+_ebm Ug_eb Ub ceCsU oU+_SR cCRLRiCceC.e+_ebm Ug_eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC.CLL/RRR 图中图中上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础将电流源

34、转将电流源转换为电压源换为电压源e+_ebm Ug_eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC.e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由图可知由图可知Sisj1RCU )(j1j1LbemoLooRUgCRCU LoLbemj1RCRUg siSiebj1j1UCRCU e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础高频区电压放大倍数高频区电压放大倍数 soHsUUAu sssebeboUUUUUU Sis

35、ebj1RCUU LoLbemoj1RCRUgU 由于由于sebbbSebsUrrRrU e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础LoSiebbbSLebmj11j11)(RCRCrrRRrg LoSiebbbSL0j11j11RCRCrrRR LoSibeSL0j11j11RCRCrRR LoLmSiebbbSebHsj1j11RCRgRCrrRrAu .msuA上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础令令iSH1CR oLH2CR 1H H2、分别为输入、输出回路的时间常数分别为输

36、入、输出回路的时间常数LoSimsHsj11j11RCRCAAuu e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础oLH2H2212CRf iSH1H1212CRf 或或oLH2H211CR iSH1H111CR 那么那么LoSimsHsj11j11RCRCAAuu 故故)j1)(j1(H2H1ms uA)j1)(j1(H2H1msffffAu 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当CiCo即即Co的影响可以忽略时的影响可以忽略时H1msHsj1ffAAuu 18012H1msffAu

37、H1arctanff 其中其中为由为由Ci引起的附加相移引起的附加相移e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 45 知知 当当 时时 H1ff 即即 fH1为仅考虑为仅考虑Ci时放大电路的上限截止频率时放大电路的上限截止频率H1arctanff 2H1msHs1 ffAAuu由由2msHsuuAA 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当CoCi时时即即 Ci的影响可以忽略时的影响可以忽略时H2msHsj1ffAAuu 18012H2msffAuH2arctanff 其中其中为由

38、为由Co引起的附加相移引起的附加相移e+_LebmRUg _eb Ub sU oU+_SR cLR iCoC+_.上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 45 知当知当 时时 H2ff 故故 fH2为仅考虑为仅考虑Co时放大电路的上限截止频率时放大电路的上限截止频率2H2msHs1 ffAAuuH2arctanff 2msHsuuAA 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础名词解释名词解释惯性环节惯性环节 含惯性元件的回路含惯性元件的回路 惯性元件惯性元件 指其上能量不能突变的元件指其上能量不能突变的元件(如电容）如电容）上页上页下页下页返回返回模拟电子技术

39、基础模拟电子技术基础放大电路的电压放大倍数可表示为放大电路的电压放大倍数可表示为即当低、高频区的等效电路都只含一个惯性环节即当低、高频区的等效电路都只含一个惯性环节时时)j1)(j1(HLmssffffAAuu 当低频区只考虑一个电容当低频区只考虑一个电容 或或C21C 高频区只考虑一个电容高频区只考虑一个电容Ci 或或Co上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础讨论讨论Lff a.当当时时ffLarctan180180 90arctan180Lff Lff 当当（实际只要（实际只要L1.0ff ）时）时)j1)(j1(HLmssffffAAuu 2LmsLmss)(1j1ff

40、AffAAuuu上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础Hff b.当当时时 270arctan180Lff Hff 当当（实际只要（实际只要）时）时H10 ff )j1)(j1(HLmssffffAAuu Harctan180180ff 2HmsHmss)(1j1ffAffAAuuu上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础HLfff c.当当时时)j1)(j1(HLmssffffAAuu 180msmssuuuAAA由以上分析可画出放大电路的幅频和相频特性曲线由以上分析可画出放大电路的幅频和相频特性曲线(低、高频区等效电路都只含一个惯性环节低、高频区等效电路都

41、只含一个惯性环节)上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础幅频特性幅频特性3dB20dB/十倍频十倍频20dB/十倍频十倍频slg20uAmslg20uALfHff0相频特性相频特性bwff 90 135 180 225 270LfHf/45十十倍倍频频 /45 十倍频十倍频上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.8.5 放大电路的增益带宽积放大电路的增益带宽积 放大电路的带宽放大电路的带宽可见，扩展放大电路带宽的关键就在于提高可见，扩展放大电路带宽的关键就在于提高fH。由于由于 fHfLLHbwfff 故故Hbwff 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基

42、础模拟电子技术基础可见，提高电路的可见，提高电路的Au，CM增大，增大，fH1降低。降低。iSH121CRf 由于由于1.通过通过fH1而而MebiCCC )1(cbMACC 提高提高fH的途径的途径上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.通过通过fH2由于由于oLH221CRf LR 那么，增大那么，增大 ，Au提高，提高，fH2降低。降低。可见，提高放大电路的增益与扩展放大电路带可见，提高放大电路的增益与扩展放大电路带宽之间存在矛盾。宽之间存在矛盾。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 为了全面的衡量电路的高频性能，采用指标为了全面的衡量电路的高频性

43、能，采用指标增益带宽积增益带宽积GBP（gain bandwidth product）GBP的的定义定义GBP=Aums fbwAums fH上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础设放大电路的低、高频区的等效电路均有多个惯性设放大电路的低、高频区的等效电路均有多个惯性环节。环节。2.8.6 多级放大电路的频率响应多级放大电路的频率响应 2L2L22L1L15.1nffff 如果各个惯性环节决定的下限截止频率分别为如果各个惯性环节决定的下限截止频率分别为则，电路的下限截止频率则，电路的下限截止频率fLfL1，fL2 fLn上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础

44、2H22H21HH11115.11nffff 电路上限截止频率电路上限截止频率fH各个惯性环节决定的上限截止频率分别为各个惯性环节决定的上限截止频率分别为特别地，当特别地，当 （）时时jiffLLijnj ,1iffLL fH1，fH2 fHn上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础特别地，当特别地，当 （）时时jiffHHijnj ,1iffHH 对于多级放大电路（相对于单级放大电路）对于多级放大电路（相对于单级放大电路）(1)增益高增益高(2)下限截止频率下限截止频率fL增大增大(3)上限截止频率上限截止频率fH减小减小(4)频带频带fbw变窄变窄小结小结上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础思思 考考 题题1.通常影响晶体管上限截止频率的主要因素有哪些？通常影响晶体管上限截止频率的主要因素有哪些？3.放大电路频率特性用波特图表示有何好处？放大电路频率特性用波特图表示有何好处？2.影响放大电路影响放大电路下限截止频率下限截止频率的主要因素的主要因素有哪些？有哪些？