模拟电子电路频率响应8讲课件

模板1,模电基本技术,模板1,模电基本技术,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,例,1,：,放大电路由下面两个放大电路组成。已知,E,C,=15V,，,R,1,=100k,，,R,2,=33k,，,R,E,1,=2.5k,，,R,C,=5k,，,1,=60,，；,R,B,=570k,，,R,E,2,=5.6k,，,2,=100,，,R,S,=20k,，,R,L,=5k,+E,C,R,1,R,C,C,11,C,12,R,2,C,E,R,E,1,u,i,r,i,u,o,T,1,放大电路一,R,B,+,E,C,C,21,C,22,R,E,2,u,i,u,o,T,2,放大电路二,例1：放大电路由下面两个放大电路组成。已知EC=15V，R,求直接采用放大电路一的放大倍数,A,u,和,A,us,。,若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大倍数,A,u,、,r,i,和,r,o,。,若信号经射极输出器后，再经放大后放大电路一输出，求放大倍数,A,u,和,A,us,。,+E,C,R,1,R,C,C,11,C,12,R,2,C,E,R,E,1,u,i,r,i,u,o,T,1,R,B,+,E,C,C,21,C,22,R,E,2,u,i,u,o,T,2,求直接采用放大电路一的放大倍数Au和Aus。+ECR1RCC,r,i,=,R,1,/,R,2,/,r,be,=1.52,k,(1),由于,R,S,大，而,r,i,小，致使放大倍数降低；,(2),放大倍数与负载的大小有关。例：,R,L,=5k,时,A,u,=-93,；,R,L,=1k,时,A,u,=-31,。,求直接采用放大电路一的放大倍数,A,u,和,A,us,。,+E,C,R,1,R,C,C,1,C,2,R,2,C,E,R,E,R,L,u,i,u,o,u,s,R,S,r,i,T,1,ri =R1/R2/rbe (1)由于RS大,2.,若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大倍数,A,u,、,r,i,和,r,o,。,u,s,R,S,R,B,+,E,C,C,22,R,E,2,u,o,T,2,R,L,R,1,R,C,C,11,R,2,C,E,R,E,1,u,i,r,i,T,1,r,be,2,=2.36 k,r,be,1,=1.62,k,r,o,1,=,R,C,=5 k,2.若信号经放大电路一放大后，再经射极输出器输出，求放大,模拟电子电路频率响应8讲课件,讨论：,带负载能力。,2.,输出不接射极输出器时的带负载能力：,R,L,=5k,时：,A,u,=-93,R,L,=1k,时：,A,u,=-31,即：当负载电阻由,5k,变为,1k,时，放大倍数降低到原来的,92.3%,放大倍数降低到原来的,30%,R,L,=5 k,时：,A,u,1,=-185,，,A,u,2,=0.99,，,r,i,2,=173 k,A,u,=,A,u,1,A,u,2,=,-183,R,L,=1 k,时：,A,u,1,=-174,，,A,u,2,=0.97,，,r,i,2,=76 k,A,u,=,A,u,1,A,u,2,=,-169,1.,输出接射极输出器时的带负载能力：,讨论：带负载能力。2.输出不接射极输出器时的带负载能力：R,3.,若信号经射极输出器后，再经放大后放大电路一输出，求放大倍数,A,us,。,A,u,2,=-93,r,i,2,=1.52,k,A,u,1,=0.98,r,i,=101,k,+E,C,R,1,R,C,C,12,R,2,C,E,R,E,1,r,i,u,o,T,1,u,i,R,B,C,21,R,E,2,T,2,u,s,R,S,3.若信号经射极输出器后，再经放大后放大电路一输出，求放,输入不接射极输出器时：,可见，输入接射极输出器可提高整个放大电路的放大倍数,A,us,。,输入不接射极输出器时：可见，输入接射极输出器可提高整个放大电,2.8,放大电路的频率响应,研究的问题：信号频率对放大倍数的影响。,主要参数：,f,L,、,f,H,、,BW,在低频段使放大倍数数值下降的原因：随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路电容等的容抗增大，使动态信号损失。,在高频段使放大倍数数值下降的原因：随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号损失。,2.8 放大电路的频率响应研究的问题：信号频率对放大倍数的影,1,基本概念,（,1,）频率响应,放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应。,幅频响应,相频响应,1 基本概念（1）频率响应幅频响应相频响应,幅频响应,相频响应,幅频特性是描绘输入信号幅度,固定，输出信号的幅度随频率变化,而变化的规律。即,=,相频特性是描绘输出信号与输入,信号之间相位差随频率变化而变化,的规律。即,幅频特性是描绘输入信号幅度 相频特性是描,(2),上限频率,f,H,，,下限频率,f,L,，通频带,BW,其中,普通音响系统放大电路的幅频响应,高频区,中频区,低频区,直流放大电路的幅频响应与此有何区别？,3dB,频率点（半功率点）,3dB,频率点,（半功率点）,(2)上限频率fH，下限频率fL，通频带BW其中普通音响系,模拟电子电路频率响应8讲课件,（,3,）幅度失真、相位失真,放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输出波形产生失真，称为,幅度频率失真,，简称幅频失真。,放大电路对不同频率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生失真，称为,相位频率失真,，简称相频失真。,幅频失真和相频失真是线性失真。,(,动画,5-1,),（,4,）,分贝（,dB,）,（3）幅度失真、相位失真放大电路对不同频率成分信号的增益不同,2,三极管高频小信号模型,双极型三极管 物理模型,（,1,）,型等效电路,r,be,-,r,e,归算到基极回路的电阻,-,发射结电容，也用,C,这一符号,-,集电结电阻,-,集电结电容，也用,C,这一符号,r,bb,-,基区的体电阻，,b,是假想的基区内的一个点。,2 三极管高频小信号模型 双极型三极管,高频混合,型小信号模型电路,混合,型小信号模型,g,m,：跨导,高频混合型小信号模型电路混合型小信号模,混合,模型的简化,和,单向化（使信号单向传递）,简化高频段微变等效电路,混合模型的简化和单向化（使信号单向传递）简,（,2,）,参数获得,g,m,=,I,E,/26mV38,I,C,(mS),（2）参数获得 gm=IE/26mV38IC(mS),（,3,）,三极管频率参数,的等效电路,（3）三极管频率参数,当,=1,时对应的频率称为,特征频率,f,T,，,且有,f,T,0,f,当,20lg,下降,3dB,时,频率,f,称为,共发射极接法的截止频率,当=1时对应的频率称为 当20lg下降3dB时,3,单级共射放大电路的频率响应,CE,接法基本放大电路,3 单级共射放大电路的频率响应 CE接法基本放,CE,接法基本放大电路,全频段微变等效电路,CE接法基本放大电路 全频段微变等效电路,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。,b.,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。,d.,求出相应的参数,A,VM,、,f,H,和,f,L,。,e.,画出幅频和相频特性曲线,。,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,不同电容对电路性能的影响,a.,耦合电容、旁路电容较大，主要影响电路的低频性能。,b.,结电容、极间电容及分布电容等很小，主要影响电路的高频性能。,不同电容对电路性能的影响a.耦合电容、旁路电容较大，主要影,画各个区域等效电路的原则,a.,低频区,考虑耦合电容、旁路电容的作用。,结电容、极间电容及分布电容视为开路。,b.,中频区,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。,画各个区域等效电路的原则a.低频区考虑耦合电容、旁路电容的,c.,高频区,耦合电容、旁路电容视为短路。,考虑结电容、极间电容及分布电容的作用。,c.高频区耦合电容、旁路电容视为短路。考虑结电容、极间电容,（,1,）单级共射放大电路的高频响应,CE,接法基本放大电路,（1）单级共射放大电路的高频响应 CE接法基本,高频段小信号微变等效电路,高频段小信号微变等效电路,高频响应、上限频率,-,上限频率,高频响应、上限频率-上限频率,令：,则：,频率特性曲线（波特图）,放大电路的,对数频率特性,称为,波特图,。,令：则：频率特性曲线（波特图）放大电路的对数频率特性称,模拟电子电路频率响应8讲课件,共射放大电路高频响应特性曲线（波特图）,共射放大电路高频响应特性曲线（波特图）,增益,-,带宽积,基本为常数,增益-带宽积基本为常数,例题,解：,模型参数为,设共射放大电路参数为：,试计算它的中频电压增益和上限频率，画波特图。,中频电压增益为,又因为,所以上限频率为,例题 解：模型参数为设共射放大电路参数为：试计算它的中频电压,