5.2晶体管放大电路的频率响应

5.2晶体管放大电路的频率响应5.2.3多级放大电路的频率响应5.2.2单管共发射极放大电路的频率响应5.2.1晶体管的高频特性5.2.1晶体管的高频特性一、晶体管混合型高频等效电路为基区体电阻，约几十欧’bbre0EQT0eb)1()1('rIUr为低频共发射极电流放大系数00.eb.cm.ce'UUIg低频跨导.bebmeb.m.b0''IrgUgI由TEQeb0mUIrg得晶体管低频小信号等效电路的另一种表示方法0一、晶体管混合型高频等效电路5.2.1晶体管的高频特性集电结结电容cb’C查手册Cob发射结结电容cbTmeb''π2CfgCfT为晶体管的特征频率，查手册考虑结电容，即可由低频等效电路得到高频等效电路二、晶体管的频率参数f0共发射极截止频率：共发射极短路电流放大系数0.707时的频率。.下降为特征频率fT：1时的频率。.下降为f0共基极截止频率：共基极短路电流放大系数0.707时的频率。.下降为)(21cbebebCCrffCCgf0cbebmT)(2)(21cbebeCCrf三者可互求Tfff三、场效应管的高频小信号等效电路很小，通常可略5.2.2单管共发射极放大电路的频率响应+VCCRCC1C2VRL++RB1RB2RSUS•+CERE2.求中频段源电压增益.s.o.smUUAubeSC0rRR例图1.画放大电路的全频段小信号等效电路中频段小信号等效电路RB阻值很大，其作用可忽略单管共发射极放大电路的频响分析方法eb.ebbbebCeb.m'''''UrrrRRUgSs.Ceb.m'URUg3.求高频段源电压增益单管共发射极放大电路的频响分析步骤续由密勒定理得高频段简化等效电路3.求高频段源电压增益单管共发射极放大电路的频响分析步骤续CM=(1+gmRC)CbcR´S=(RS+rbb)//rbeCi=Cbe+CM=Cbe+(1+gmRC)Cbci'SHπ21CRfHsm.s.o.s.j1ffAUUAuu输入回路低通等效电路时间常数为：CiR´S4.求低频段源电压增益单管共发射极放大电路的频响分析步骤续低频段小信号等效电路4.求低频段源电压增益单管共发射极放大电路的频响分析步骤续低频段小信号等效电路CrRf)π(21beSLffAUUAuuLsm.s.o.s.j15.求全频段源电压增益单管共发射极放大电路的频响分析步骤续)j1)(j1(HLsm.s.ffffAAuu6.画渐近波特图解：例5.2.1图示放大电路中，已知UBEQ=0.7V，β0=65，rbb´=100Ω，Cb´c=5pF，fT=100MHz，试估算该电路的中频源电压增益、上限频率、下限频率和通频带，并画出渐近波特图。1.求晶体管混合型等效电路参数.smuAbeSC0rRR)j1)(j1(HLsm.s.ffffAAuuCrRf)π(21beSLi'SHπ21CRfR´s=(RS+rbb)//rbeCi=Cbe+(1+gmRC)Cbc图示放大电路中，已知UBEQ=0.7V，β0=65，rbb´=100Ω，Cb´c=5pF，fT=100MHz，试估算该电路的中频源电压增益、上限频率、下限频率和通频带，并画出渐近波特图。解：1.求晶体管混合型等效电路参数mA03.0mA3107.010BBEQCCBQRUVI1.95mAmA03.065BQ0QCII8.05VV)195.110(CCQCCCEQRIVU可见放大电路工作点合适，故可求得86703.026)1(QBTEQT0eb'IUIUrS075.0S2695.1TEQmUIg114pF5pF-F10100π2075.0π26cbTmeb''CfgC例5.2.1例5.2.1解续：2.求中频源电压增益中频段小信号等效电路7.55867100200100065ebbbSC0.s.o.sm''rrRRUUAudB35dB7.55lg20lg20sm.uA例5.2.1解续：3.求上限、下限频率及通频带R´S=(RS+rbb)//rbe=223Ci=Cbe+CM=Cbe+(1+gmRC)Cbc=494pF1.45MHzπ21i'SHCRf例5.2.1解续：3.求上限、下限频率及通频带R´S=(RS+rbb)//rbe=223Ci=Cbe+CM=Cbe+(1+gmRC)Cbc=494pF1.45MHzπ21i'SHCRfHz41)π(21beSLCrRfMHz45.1HLHfffBW例5.2.1解续：4.作放大电路的渐近波特图幅频特性lgfL=lg41=1.61lgfH=lg1.45106=6.1635dB例5.2.1解续：4.作放大电路的渐近波特图幅频特性+20dB/十倍频-20dB/十倍频0.1fL15dB10fH例5.2.1解续：4.作放大电路的渐近波特图幅频特性+20dB/十倍频-20dB/十倍频相频特性-45°/十倍频-45°/十倍频解：补例已知某放大器的幅频特性如图所示。试求该放大器的中频增益、fH、fL及通频带BW。若输入信号ui=[5sin(2π×107t)+10sin(2π×105t)+20sin(2π×103t)]mV，说明输出有无频率失真？由图可得中频增益为60dB，即1000倍fH=106HzfL=100HzBW=fH－fL=（106－102）Hz≈106Hz由于输入信号由频率为107Hz、105Hz、103Hz的正弦波叠加而成，其中频率107Hz已在通频带以外，所以输出信号会产生频率失真。作业：P2245.35.85.2.3多级放大电路的频率响应iikkuuffffAAHLsm..sj11j11多个耦合电容和旁路电容，故含有多个高通电路，多个低频转折点频率；多个晶体管结电容，故含有多个低通电路，多个高频转折点频率。转折点频率值由相应电容所在回路的时间常数决定。多级放大电路截止频率的计算2L2L22L1L...1.1kffff2H2H22H1H1...111.11iffff若某级下限频率远高于其它各级下限频率（工程上大于5倍即可），则该下限频率为主极点频率，电路下限频率近似等于该主极点频率。若某级的上限频率远低于其它各级上限频率（低于5倍即可），则该上限频率为主极点频率，电路上限频率近似等于该主极点频率。解：补例画出函数的幅频特性渐近波特图，并求上限频率、下限频率、通频带。)10j1)(10j1)(100j1)(10j1(100075.ffffAuf/HzOAu/dB.20dB/十倍频-2060402010102103105106107104108-20dB/十倍频20dB/十倍频40dB/十倍频–20dB/十倍频–40dB/十倍频解：画出函数的幅频特性渐近波特图，并求上限频率、下限频率、通频带。)10j1)(10j1)(100j1)(10j1(100075.ffffAuf/HzOAu/dB.fL100HzBWfH105Hz-2060402010102103105106107104108补例*讨论为什么多级放大电路的通频带不会大于构成它的任一单级电路的频带？答：由于多级放大电路总的对数增益等于各级电路对数增益的代数和，而各单级电路在其上、下限频率处对数增益均下降了3dB，因此在各单级上、下限频率处，多级放大电路总对数增益的下降不可能小于3dB，即总对数增益下降3dB所对应的fL将上移，fH将下移，所以多级放大电路的频带宽度不会大于构成它的任一单级电路的频带。5.2复习要点1.了解晶体管的混合型高频等效电路及频率参数。2.理解单管共发射极放大电路频率响应的分析方法，理解其波特图特点。3.了解多级放大电路的频率响应。主要要求：1.晶体管的混合型高频等效电路和特征频率。2.单管共发射极放大电路频率响应的分析方法。重点：自学：5.2.4共发射极放大电路频率响应的Multisim仿真