模拟电子电路及技术基础

第7章频率响应模拟电子电路及技术基础孙肖子西安电子科技大学第7章频率响应《模拟电子电路与技术基础》课程的特点是“概念性、工程性、实践性“强！“注重物理概念，采用工程观点；重视实验技术，善于总结对比；理论联系实际，注意应用背景；寻求内在规律，增强抽象能力。”第7章频率响应7.1频率响应的基本概念7.1.1频率失真信号通过线性时不变系统,其频率成分不变,但各频率分量的振幅及相位会发生变化.(a)信号(b)振幅频率失真(c)相位频率失真线性失真与非线性失真的差别:起因不同,结果不同.线性失真不会产生新的频率分量.第7章频率响应7.1.2实际的频率响应及通频带的定义增益频带积3||||uIdbuIHABWAf第7章频率响应7.2晶体管的高频小信号模型与频率参数1CQmeTIgrU'000'()111bebejfjrCjjf(与频率无关)''12bebefrC第7章频率响应''12bebefrC|()|jTf定义:当下降到”1”所对应的频率定义为特征频率,即|()|1Tjf0Tff'12eberC第7章频率响应7.3预备知识中频区高频区低频区第7章频率响应7.4共射放大器的高频响应利用密勒等效简化模型第7章频率响应uAZUUZZUUUIUZ11122211111ZAAZUUUIUZuu1122222第7章频率响应MucbuCjACjAZZ1)1(111MuucbuuCjAACjZAAZ1)1(112)1()1(LmcbucbMRgCACCcbcbuuMCCAAC)1(LmebuRgUUUUA012第7章频率响应)(bbSebsrRrRcbLmebMebiCRgCCCC)1(sbesebsebbbsebsUrRrUrrRrU'11SiSiLmebLmoUCjRCjRgURgUSiSbesebLmUCRjrRrRg''11)(第7章频率响应HuIsiSbesebLmsousjACRjrRrRgUUjA111)()(''besLobescbLmuIsrRRrRrRgA12isHHCRf)(1)(2HuIsuffAjA)arctan(180)(Hoffjj)arctan(HffDj附加相移第7章频率响应4.频率特性的波特图表示法HuIsHuIsuHuIsussAsHjAjAdBjAdBjA1)(1)()(1lg20)()(lg20第7章频率响应5、负载电容和分布电容对高频响应的影响LLCceoRRRrRsHuIsLebmoUjARUgU11sHHuIsoLLLoUjjAUCjRCjU2111111)1)(1()(21HHuIssousjjAUUjA第7章频率响应2212111HHH）为输入回路时常数倒数(11isHCRLoHCR12计算管子极间电容与负载电容影响在内的总的上限角频率(为输出回路时常数倒数)第7章频率响应•6、结果讨论•通过以上分析，为我们设计宽带放大器提供了依据。•1.选择晶体管的依据•2.关于信号源内阻Rs•3.关于集电极负载电阻RC的选择原则•4.关于负载电容CL)(''隔离可加CCRfCrinSTebbb)(:隔离可加；CCCRARfRoutLCUICHC第7章频率响应[例7.4.1]2(1||)(11000)3030030MuCACPfPf1121532(||)HOiMfHZRRC第7章频率响应7.5共集电路的高频特性一、Cb′c的影响由于共集电路集电极直接连接到电源，所以Cb′c相当于接在内基极“b′”和“地”之间，不存在共射电路中的密勒倍增效应。因为Cb′c本身很小(零点几～几pF),只要源电阻Rs及rbb′较小，Cb′c对高频响应的影响就很小。二、Cb′e的影响这是一个跨接在输入端与输出端的电容，利用密勒定理将其等效到输入端，则密勒等效电容CM为)1(uebMACCTHff1第7章频率响应26111sbessoeCQRrRRmVRrI•三、CL的影响只要源电阻Rs较小，工作点电流ICQ较大，则Ro可以做到很小。所以时常数RoCL很小，fH2很高。因此说共集电路有很强的承受容性负载的能力。第7章频率响应7.6共基电路的高频响应一、Cb′e的影响由图可见，如果忽略rbb′的影响，则Cb′e直接接于输入端，输入电容Ci=Cb′e，不存在密勒倍增效应，且与Cb′c无关。所以，共基电路的输入电容比共射电路的小得多。而且共基电路的输入电阻Ri≈re=26mV/ICQ，也非常小，因此，共基电路输入回路的时常数很小，fH1很高。理论分析的结果fH1≈fT。二、Cb′c及CL的影响2112()2()HobcMobcLfRCCRCC第7章频率响应第7章频率响应7.8放大器的低频响应1()11()obeusmLsbessberUAjgRRrUjRrC21)(1()uIsuIsLAAj（低频增益模值）11(()LsbeRrC下限角频率）第7章频率响应|Au(jω)|0.707|AuIs||AuIs|＋45°0ωωL＋45°0ωωL＋90°(a)(b)图5–24阻容耦合放大器C1及CE引入的低频响应)(jjD第7章频率响应7.9多级放大器的频率响应121()()()()()nuuuunukkAjAjAjAjAj222121111HHHHn22212LLLLn第7章频率响应7.7场效应管放大器的高频响应