(四)放大电路的频率响应
- 电路理论基础知识复习
- 频率响应基本概念
- 两个无源频率响应的单元电路
- 波特图(幅频、相频)
- 高、低同电路对比
- 晶体管的高频等效模型
- 单管放大电路的频率响应
研究信号频率的变化对放大电路性能的影响
也就是电路对输入输出电压正弦波相位与幅值的影响
电路理论基础知识复习
- 电容与电感的阻抗
频率响应基本概念
两个无源频率响应的单元电路
无源
:无有源器件(晶体管),仅由RC构成
-
低通电路(Low-Pass)高不通
输出取在电容两端
- 电容:低频时,阻抗大,分压大,uo≈ui,Au=1;频率增大,阻抗减小,分压小,输出趋近于0,Au=0
- 低通高不通,存在上限截止频率 fH:达到0.707倍(二分之根号二)低频Au时的频率
- 低频时,输入输出同相;频率增大,输出相位滞后输入相位。f=fH时,滞后45°;极限为-90°
- 从时域角度研究(t=RC>>1)
-
高通电路(High-Pass)低不通
输出取在电阻两端
- 电容:低频时,阻抗大,电容相当于开路,电阻上无电流,uo=0,Au=0;频率增大,阻抗减小,电容相当于短路,uo≈ui,Au=1
- 高通低不通,存在下限截止频率 fL:达到0.707倍(二分之根号二)Au时的频率
- 高频时,输入输出同相;频率减小,输出相位超前输入相位。f=fH时,超前45°;极限为90°
- 从时域角度研究(t=RC<<1)
-
区分高、低通电路
取极限:0与∞
- 高不通,低通电路
ω—>0,z—>∞,电容开路,Au为有限值
ω—>∞,z—>0,电容短路,Au=0 - 低不通,高通电路
ω—>0,z—>∞,电容开路,Au=0
ω—>∞,z—>0,电容短路,Au为有限值
- 高不通,低通电路
波特图(幅频、相频)
高、低同电路对比
晶体管的高频等效模型
- 晶体管的混合π模型(高频等效模型)
- 混合π模型的简化(密勒等效)
Cπ形成低通电路,中低频时开路,高频时使Au衰减
单管放大电路的频率响应
- 全频段电路分析(晶体管的级间电容,输出侧的耦合电容)
频段 | 级间电容 | 耦合电容 | – |
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中频段 | 开路 | 短路 | 与第二章解法一致 |
低频段 | 开路 | 高通效应 | 有一个基本高通单元 fL 的附加效应 |
高频段 | 低通效应 | 短路 | 有一个基本低通单元 fH 的附加效应 |
-
通频带:上线限频率与下限频率之差
- 通频带衡量放大电路对不同频率信号的放大能力
- 通频带越宽,表示放大电路对不同频率信号适应能力强
- 通频带越窄,表示放大电路对某频率范围内的信号选择性强
-
对于单管电路:
- 上限频率只能有一个,来源于晶体管级间电容(低通电容)
- 下限频率可以有不止一个,可能的来源“耦合电容”“发射极旁路电容”(高通电容);也可以为0,即直接耦合放大电路