模拟电子技术2电子教案hyrch51课件
5.1 放大电路的频率特性,引 言,5.1.2 晶体管以及其单级放大电路的频率特性,5.1.3 集成运算放大器高频参数及其影响,第 5 章,线性集成电路的应用,5.1.1 简单RC低通和高通电路的频率特性,1.幅频特性和相频特性,Au( f ) 幅频特性,( f ) 相频特性,0.707Aum,f L 下限截止频率,f H 上限截止频率,2. 频带宽度(带宽)BW(Band Width),BW = f H - f L f H,引 言,第 5 章 线性集成电路的应用,一、RC 低通电路的频率特性,5.1.1 简单 RC 低通和高通电路的频率特性,1. 频率特性的描述,令 1/RC = H,则 fH = 1/2RC,滞后,幅频特性,相频特性,第 5 章 线性集成电路的应用,2. 频率特性的波特图,频率特性,波特图,f 0.1 fH,f = fH,f 10 fH, 3 dB, 20 dB/十倍频, 45/十倍频,第 5 章 线性集成电路的应用,二、RC 高通电路的频率特性,令 1/RC = L,则 fL = 1/2RC,超前, 20 dB/十倍频,45/十倍频,第 5 章 线性集成电路的应用,例 5.1.1,求已知一阶低通电路的上限截止频率。,0.01 F,1 k,1 k,1/1 k,0.01 F,例 5.1.2,已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C。,500 ,C,2 k,戴维宁定理等效,第 5 章 线性集成电路的应用,5.1.2 晶体管及其单级放大电路的频率特性,一、单级阻容耦合放大器的中频和低频特性,1. 中频特性,C1、C2 可视为短路,极间电容可视为开路,2. 低频特性：,极间电容视为开路,耦合电容 C1、C2 与电路中电阻串联容抗不能忽略,第 5 章 线性集成电路的应用,结论: 频率降低, Aus 随之减小, 输出比输入电压相位超前。,RB rbe,第 5 章 线性集成电路的应用,因 值随频率升高而降低，高频下不能采用 H 参数等效电路。,二、单级放大器的高频特性,1. 晶体三极管的混合 型等效电路,Cbc,Cbe,Cbe ：不恒定， 与工作状态有关,Cbc ：几 pF，限制着放大器频带的展宽,受控 电流源,三极管跨导,低频电流放大系数,第 5 章 线性集成电路的应用,2. 与频率 f 的关系, = 0.7070,f,o,0.707o,f,1,fT,f 共发射极截止频率,fT 特征频率, = 1,可求得：,同样可求得：,可见：,O,第 5 章 线性集成电路的应用,3. 晶体管单级放大电路高频特性,(C1，C2 视为短路),密勒等效,CM= (1 + gmRL ) Cbc,在输出回路略去 Cbc,RL = RC / RL,H = 1/RtCt,fH = 1/2 RtCt,Rt = (RS + r bb )/rbe,Ct = Cbe + CM = Cb e+(1 + gmRL ) Cbc,增益带宽积,G BW = Aus0 fH,(常数),结论：频率升高， Au 减小 输出相位滞后 增益带宽积为常数,第 5 章 线性集成电路的应用,5.1.3 集成运算放大器高频参数及其影响,一、小信号频率参数,f / Hz,20lgAud (f) /dB,f H,O,f T,1. 开环带宽BW,BW = f H,2. 单位增益带宽 BWG,BWG = f T,运放闭环工作时，,带宽增益积,= Aud f H,fH 为开环增益下降 3 dB 时的频率,通用型集成运放带宽较窄(几赫兹),f T 为开环增益下降至 0 dB(即Aud = 1)时的频率,带宽增益积,= 1 f T,= f T,= BWG,= Aud f H,BWG = Aud BW,f = 0，使 Auf = 1，当 Auf 降为 0.707 时，此时的频率即为 fT。,BWG = Auf BWf,如 741 型运放: Aud = 104，BW = 7 Hz，Auf = 10，,则 BWf = 7 kHz,0,第 5 章 线性集成电路的应用,二、大信号频率参数,1. 转换速率 SR,输入,输出,A 741 为 0.5 V/ s,高速型 SR 10 V/ s,否则将引起输出波形失真,例如：,则：,须使：,SR 2 f Uom,A741，,Uom= 10 V,最高不失真频率为 8 kHz,2. 全功率带宽 BWP,输出为最大峰值电压时不产生明显失真的最高工作频率,三、高速宽带集成运放,当 BWG 2 MHz，,BWP 20 kHz，,SR 6 V/s,选高速宽带运放,第 5 章 线性集成电路的应用,
