第3章放大電路的頻率響應(yīng)教學(xué)內(nèi)容§3.1頻率響應(yīng)的一般概念§3.2三極管的頻率參數(shù)§3.3單管共射放大電路的頻率響應(yīng)§3.4多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)教學(xué)要求了解單管共射放大電路fL、fH與電路參數(shù)間的定性關(guān)系，熟悉波特圖的一般知識(shí)，以及多級(jí)放大電路與單管放大電路頻寬的定性關(guān)系?！?.1頻率響應(yīng)的一般概念3.1.1頻率特性頻率響應(yīng)（頻率特性）：放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

幅頻特性：電壓放大倍數(shù)的幅值與頻率的函數(shù)關(guān)系。相頻特性：電壓放大倍數(shù)的相角與頻率的函數(shù)關(guān)系。阻容耦合共射放大電路的頻率特性3.1.2下限頻率、上限頻率和通頻帶下限頻率fL：當(dāng)電壓放大倍數(shù)下降到0.707Au時(shí)，相應(yīng)的低頻頻率。上限頻率fH：當(dāng)電壓放大倍數(shù)下降到0.707Au時(shí)，相應(yīng)的高頻頻率。通頻帶：上限頻率和下限頻率之間的頻率范圍稱為通頻帶BW。BW=fH－fL3.1.3頻率失真幅頻失真：幅頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象。因放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的增益不同，從而使輸出波形產(chǎn)生失真，稱為幅度頻率失真，簡(jiǎn)稱幅頻失真。相頻失真：相頻特性偏離中頻值的現(xiàn)象。放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的相移不同，從而使輸出波形產(chǎn)生失真，稱為相位頻率失真，簡(jiǎn)稱相頻失真。幅頻失真和相頻失真是線性失真。產(chǎn)生頻率失真的原因是:1.放大電路中存在電抗性元件。例如：耦合電容、旁路電容、分布電容、變壓器、分布電感等;2.三極管的()是頻率的函數(shù)。在研究頻率特性時(shí)，三極管的低頻小號(hào)模型不再適用，而要采用高頻小信號(hào)模型。3.1.4波特圖實(shí)際工程中常用的是波特圖（即對(duì)數(shù)頻率特性），其橫坐標(biāo)為頻率f，幅頻特性的縱坐標(biāo)，單位為分貝（dB);相頻特性的縱坐標(biāo)是相角φ，不取對(duì)數(shù)。阻容耦合放大電路波特圖（2）低通電路:信號(hào)頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。

使輸出電壓幅值下降到70.7%，相位為±45o的信號(hào)頻率為截止頻率。（1）高通電路:信號(hào)頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。3.1.5高通電路和低通電路下限限頻頻率率1、、高高通通電電路路上限限頻頻率率2、、低低通通電電路路在低低頻頻段段，，隨隨著著信信號(hào)號(hào)頻頻率率逐逐漸漸降降低低，，耦耦合合電電容容、、旁旁路路電電容容等等的的容容抗抗增增大大，，使使動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)信信號(hào)號(hào)損損失失，，放放大大能能力力下下降降。。高通通電電路路低通通電電路路在高高頻頻段段，，隨隨著著信信號(hào)號(hào)頻頻率率逐逐漸漸升升高高，，晶晶體體管管極極間間電電容容和和分分布布電電容容、、寄寄生生電電容容等等雜雜散散電電容容的的容容抗抗減減小小，，使使動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)信信號(hào)號(hào)損損失失，，放放大大能能力力下下降降。。下限限頻頻率率上限限頻頻率率結(jié)電電容容§3.2三三極極管管的的頻頻率率參參數(shù)數(shù)當(dāng)20lgβ下降降3dB時(shí)時(shí),頻頻率率f稱為為共射射截截止止頻頻率率當(dāng)β=1時(shí)時(shí)對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的頻頻率率稱稱為為特征征頻頻率率fT，，且有有fT≈β0f在低頻和中頻段，;頻率升高時(shí)，值隨之下降，β是f的函數(shù)。一、共射截止頻率fβ—值下降到0.707β0

時(shí)的頻率。二、特征頻率fT—值下降為1

時(shí)的頻率。

f=fT時(shí)，＝1，20lg=0

f>fT時(shí)，<1,三極管失去放大作用?？汕蟪觯篺T≈β0

f三、共基截止頻率fα—值下降到0.707α0

時(shí)的頻率。§3.3單單管管共共射射放放大大電電路路的的頻頻率率響響應(yīng)應(yīng)單管管共共射射放放大大電電路路在在低低頻頻時(shí)時(shí)耦合合電電容容容抗抗大大，，不不能能忽忽略略，，隔隔直直電電容容與與放放大大電電路路的的輸輸入入電電阻阻構(gòu)構(gòu)成成一一個(gè)個(gè)RC高高通通電電路路；；高頻頻時(shí)時(shí)，，極間間電電容容并聯(lián)聯(lián)在在電電路路中中，，構(gòu)構(gòu)成成一一個(gè)個(gè)RC低低通通電電路路，，產(chǎn)產(chǎn)生生0~-90°°滯滯后后的的相相移移。。3.3.1三三極極管管的的混混合合π型型等效效模模型型gm為跨跨導(dǎo)導(dǎo)，，它它不不隨隨信信號(hào)號(hào)頻頻率率的的變變化化而而變變。。阻值小阻值大連接接了了輸輸入入回回路路和和輸輸出出回回路路1.混混合合π模型型等效效變變換換后后電電流流不不變變2.混混合合π模型型的的單單向向化化（（使使信信號(hào)號(hào)單單向向傳傳遞遞））3.混混合合π模型型的的主主要要參參數(shù)數(shù)對(duì)于于如如圖圖所所示示的的共共射射放放大大電電路路，，下下面面分分低低、、中中、、高高三三個(gè)個(gè)頻頻段段加加以以研研究究。。3.3.2阻阻容容耦耦合合單單管管共共射射放放大大電電路路的的頻頻率率響響應(yīng)應(yīng)共射放大電路1.中中頻頻段段所有有的的電電容容均均可可忽忽略略。?？捎糜们扒懊婷嬷v講的的h參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路分分析析。。中中頻頻電電壓壓放放大大倍倍數(shù)數(shù)：：2.低低頻頻段段在低低頻頻段段，，三三極極管管的的極極間間電電容容可可視視為為開開路路，，耦耦合合電電容容C1、C2不能能忽忽略略。方便便分分析析，，現(xiàn)現(xiàn)在在只只考考慮慮C1，，將C2歸入入第第二二級(jí)級(jí)。。畫畫出出低低頻頻等等效效電電路路如如圖圖所所示示。。該電電路路有有一一個(gè)個(gè)RC電路路高高通通環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)。。其中中Ri=Rb//rbe上下下同同除除（（Rs+Ri)有下限限頻頻率率：：可推推出出低低頻頻電電壓壓放放大大倍倍數(shù)數(shù)：：因此此，，低低頻頻時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)為為：：fL越小小，，放放大大電電路路的的低低頻頻響響應(yīng)應(yīng)越越好好。。低頻頻段段頻頻率率響響應(yīng)應(yīng)分分析析中頻頻段段20dB/十十倍倍頻頻3.高高頻頻段段在高高頻頻段段，，耦耦合合電電容容C1、C2可以以可可視視為為短短路路，三極極管管的的極極間間電電容容不不能能忽忽略略。這時(shí)時(shí)要要用用混混合合π等效效電電路路，用用““密密勒勒定定理理””將將集集電電結(jié)結(jié)電電容容單單向向化化,并并忽忽略略C’’’’可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化為為下下圖圖。。將b’’e左左邊邊部部分分用用戴戴維維南南定定理理等等效效，，電電路路變變?yōu)闉椋海涸撾婋娐仿酚杏幸灰粋€(gè)個(gè)RC電路路低低通通環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)上下下同同乘乘jωC’’高頻頻時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)為為：：有上限限頻頻率率：：可推推出出高高頻頻電電壓壓放放大大倍倍數(shù)數(shù)：：C’’↓→→fH↑,∴∴選選極極間間電電容容小小的的三三極極管管高頻頻段段頻頻率率響響應(yīng)應(yīng)分分析析4.完完整整的的波波特特圖圖對(duì)數(shù)數(shù)幅幅頻頻特特性性：：中頻頻區(qū)區(qū)：：從fL到fH作一一條條高高度度為為20lg|Ausm|的的水水平平直直線線。。低頻頻區(qū)區(qū)：：從fL開始始，，向向左左下下方方作作一一條條斜斜率率為為20dB/十十倍倍頻頻的的直直線線。。高頻頻區(qū)區(qū)：：從fH開始始，，向向右右下下方方作作一一條條斜斜率率為為-20dB/十十倍倍頻頻的的直直線線。。中頻頻區(qū)區(qū)：：從10fL到0.1fH作一一條條φ=-180°的水水平平直直線線。。高頻區(qū)：：f>10fH時(shí)，φ=-270°；f=fH時(shí)，φ=-225°；0.1fH<f<10fH時(shí)，作一一條斜率率為-45°/十倍倍頻的水平直直線。低頻區(qū)：：f<0.1fL時(shí)，φ=-90°；f=fL時(shí)，φ=-135°；0.1fL<f<10fL時(shí)，作一一條斜率率為-45°/十倍倍頻的水平直直線。對(duì)數(shù)相頻頻特性：：5.增增益帶帶寬積增益帶寬寬積是指指中頻電電壓放大大倍數(shù)與與通頻帶帶的乘積積。如欲得到到一個(gè)通通頻帶既既寬，電電壓放大大倍數(shù)又又高的放大電路路，首要要的問(wèn)題題是選用用rbb’和Cb’c均小的高高頻三極管管。由上式可可看出，，三極管管確定后后，增益益帶寬積積即確定定了。因因此，當(dāng)當(dāng)電壓放放大倍數(shù)數(shù)增大時(shí)時(shí)，通頻頻帶則會(huì)會(huì)變窄。。3.3.3直直接接耦合單單管共射射放大電電路的頻頻率響應(yīng)應(yīng)在集成放大電路中，一般采用直接耦合的方式。其下限頻率fL=0,低頻段的頻率響應(yīng)好?！?.4多多級(jí)放放大電路路的頻率率響應(yīng)已知多級(jí)級(jí)放大電電路總的的電壓放放大倍數(shù)數(shù)是各級(jí)級(jí)的乘積積。其對(duì)數(shù)幅幅頻特性性為：多級(jí)放大大電路總總的相移移為：6dB3dBfLf