第五章放大器的頻率特性 第五章放大器的頻率特性主要內(nèi)容 1 掌握放大器的頻率特性的概念 并熟悉其表達式與波特圖的對應關(guān)系 2 熟悉BJT的高頻微變等效模型 型等效 3 掌握單級BJT放大器的fL fH的求法 第14講頻率響應概述與晶體管的高頻等效電路 一 頻率響應的基本概念 二 放大電路的頻率參數(shù) 三 晶體管的高頻等效電路 一 頻率響應的基本概念 1 研究的問題 放大電路對信號頻率的適應程度 即信號頻率對放大倍數(shù)的影響 由于放大電路中耦合電容 旁路電容 半導體器件極間電容的存在 使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù) 在使用一個放大電路時應了解其信號頻率的適用范圍 在設計放大電路時 應滿足信號頻率的范圍要求 2 基本概念 1 高通電路 信號頻率越高 輸出電壓越接近輸入電壓 1 高通電路 頻率響應 fL 低頻段放大倍數(shù)表達式的特點 下限截止頻率的特征 f fL時放大倍數(shù)約為1 截止頻率與時間常數(shù)的關(guān)系 2 低通電路 信號頻率越低 輸出電壓越接近輸入電壓 2 低通電路 頻率響應 fH 低頻段放大倍數(shù)表達式的特點 上限截止頻率的特征 f fH時放大倍數(shù)約為1 截止頻率與時間常數(shù)的關(guān)系 3 頻率特性表達式與波特圖的對應關(guān)系 參考p235 每個零點對下限頻率的貢獻 90o相位超前 20dB 倍頻幅頻變化每個極點對上限頻率的貢獻 90o相位滯后 20dB 倍頻幅頻變化舉例 4 幾個結(jié)論 電路低頻段的放大倍數(shù)需乘因子 當f fL時放大倍數(shù)幅值降到0 707倍 相角超前45 當f fH時放大倍數(shù)幅值也降到0 707倍 相角滯后45 截止頻率決定于電容所在回路的時間常數(shù) 電路高頻段的放大倍數(shù)需乘因子 頻率響應有幅頻特性和相頻特性兩條曲線 二 放大電路的頻率參數(shù) 在低頻段 隨著信號頻率逐漸降低 耦合電容 旁路電容等的容抗增大 使動態(tài)信號損失 放大能力下降 高通電路 低通電路 在高頻段 隨著信號頻率逐漸升高 晶體管極間電容和分布電容 寄生電容等雜散電容的容抗減小 使動態(tài)信號損失 放大能力下降 下限頻率 上限頻率 三 晶體管的高頻等效電路1 混合 模型 形狀像 參數(shù)量綱各不相同 結(jié)構(gòu) 由體電阻 結(jié)電阻 結(jié)電容組成 rbb 基區(qū)體電阻rb e 發(fā)射結(jié)電阻C 發(fā)射結(jié)電容re 發(fā)射區(qū)體電阻rb c 集電結(jié)電阻C 集電結(jié)電容rc 集電區(qū)體電阻 因多子濃度高而阻值小 因面積大而阻值小 混合 模型 忽略小電阻分壓 考慮集電極電流的受控關(guān)系 gm為跨導 它不隨信號頻率的變化而變 為什么引入?yún)?shù)gm 因在放大區(qū)iC幾乎僅決定于iB而阻值大 因在放大區(qū)承受反向電壓而阻值大 混合 模型 忽略大電阻的分流 混合 模型的單向化 即使信號單向傳遞 smitt等效 等效變換后電流不變 晶體管簡化的高頻等效電路 3 晶體管的頻率參數(shù) 共射截止頻率 共基截止頻率 特征頻率 集電結(jié)電容 通過以上分析得出的結(jié)論 低頻段和高頻段放大倍數(shù)的表達式 波特圖及其折線畫法 C 的求法 晶體管 JT的頻率特性f 1 2 rb ec fT 0f 1 2 rec f 1 0 f note c c c 作業(yè) 自測題 三 表達式與波特圖的對應關(guān)系習題 5 1 書上填寫 基本概念 5 3 表達式與波特圖的對應關(guān)系 5 8 單管共射放大電路的頻率響應