清华模电课件第11讲 多级放大电路
45页1、 模拟电子技术哈尔滨工程大学第二节 放大电路的频率响应 一、基本概念 (一)频率响应(频率特性)放大电路对不同频率正弦信号的稳态响应Au(复数)= |Au|Au|(f): 放大电路的幅频特性(f): 放大电路的相频特性 模拟电子技术哈尔滨工程大学图3-9 共射电路的频率响应 (a)共射基本放大电路; (b)幅频特性; (c)相频特性模拟电子技术哈尔滨工程大学(二)中频段、低频段和高频段当全面分析频率响应时,常分为三个频段进行: 中频段、低频段与高频段。模拟电子技术哈尔滨工程大学1、中频段-在通频带以内的频率范围各种容抗忽略不计;u为常数,与频率无关AuM ;无其他附加相移,晶体管反相,= 180。通频带模拟电子技术哈尔滨工程大学耦合、旁路电容的容抗不可忽略,损耗一 部分信号,使放大倍数u下 降,相移超前90。2、低频段- 的频率范围下限截止频率模拟电子技术哈尔滨工程大学晶体管的极间电容、接线电容使信 号旁路掉一部分; 晶体管的值也随频率升高而减小,均使电压放大倍u数下降,相移滞后90。3、高频段- 的频率范围上限截止频率模拟电子技术哈尔滨工程大学(三)下限频率fL、上限频率fH及通频带
2、fbw 通频带 通频带的宽度表征放大电路对 不同频率输入信号的响应能力 ,是放大电路的重要技术指标 之一。半功率频率模拟电子技术哈尔滨工程大学(四)增益带宽积 定义为放大电路的中频增益幅值和通频带乘积的绝对值,即 增益带宽积=可见,欲使增益带宽积大,必须选用 及 小的高 频管。当管子选定后,增益带宽积大体上就一定了。因此, 若把放大倍数提高几倍,通频带也几乎变窄同样的倍数,即 增益带宽积为一个常数。常量由理论分析推导知模拟电子技术哈尔滨工程大学二、频率特性曲线及其画法1.共射电路全频段频率响应分三个频段进行 先画幅频特性,顺序是中频段、低频段和高频段。将三个频段的频率特性(或称频率响应)合起来就是全频段的幅频特性, 再根据幅频特性画出相应的相频特性来。模拟电子技术哈尔滨工程大学模拟电子技术哈尔滨工程大学(1)中频段与频率无关的常数, 就是一条水平线。 短路断路为什么短路?为什么断路?模拟电子技术哈尔滨工程大学(2)低频段起作用断路起主要作用幅频特性相频特性模拟电子技术哈尔滨工程大学(3)高频段短路起作用起主要作用幅频特性相频特性模拟电子技术哈尔滨工程大学(4)全频段模拟电子技术哈尔滨工
3、程大学2、波特图(Bode)采用折线近似的方法画出的对数频率特性曲线(1) 幅频特性:(2) 相频特性:横轴:f 单位HZ纵轴:20lg|u| 单位dB纵轴:(线性) 单位度横轴:f 单位HZ采用对数坐标系模拟电子技术哈尔滨工程大学 3、幅频特性波特图(低频段)斜率为+20dB/十倍频程 折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fL处。注意折线化曲线的误差模拟电子技术哈尔滨工程大学 4、相频特性波特图(低频段)这种折线的近似误差为 发生在 和 处 。斜率为-450/十倍频程 lg f模拟电子技术哈尔滨工程大学斜率为-20dB/十倍频程 折线近似带来的误差不超过 3dB,发生在 fH处。高频段幅频波特图模拟电子技术哈尔滨工程大学斜率为-45/十倍频程这种折线的近似误差为 发生在 和 处 。高频段相频波特图模拟电子技术哈尔滨工程大学波特图的一般画法 (a)幅频特性; (b)相频特性 注意:1、图上的“ss”符号为 任意延长符号;2、图上的0dB只代表纵 坐标的坐标原点,不代 表横坐标的坐标原点。 全频段波特图模拟电子技术哈尔滨工程大学1、一般画法:三、波特图画法总结:先求中频电压放大倍数
4、fH 、fL和AuSM 幅频特性:从fH向右作一条斜率为20dB/十倍频程的斜直线从fL向左作一条斜率为20dB/十倍频程的斜直线在fL与fH之间作一条LA=20lg|AuSM|的水平线两个趋势(左趋势、右趋势) 一个特殊点(拐点) 取十倍频程三折线幅频特性模拟电子技术哈尔滨工程大学0.1fL至10fL 及0.1fH至10fH之间,作两条斜率为 45/十倍频程的直线相频特性:10fL和0.1fH之间作一条=180的水平直线0.1fL向左作一条= 90的水平直线10fH向右作一条= 270的水平直线五折线相频特性模拟电子技术哈尔滨工程大学2. 归一化画法波特图的归一化画法波特图的一般画法模拟电子技术哈尔滨工程大学2. 归一化画法图3-14 波特图的归一化画法 (a)幅频特性;(b)相频特性电压放大倍数表达式采用归一 化方法表示,即求下面的比值 所不同的是在第一步只需计算 fL及fH两个要素就行了,无需 计算中频电压放大倍数AuSM。中频段的幅频特性就是一条与 横坐标(0dB)相重合的水平线 。注意原点的值模拟电子技术哈尔滨工程大学2. 归一化画法图3-14 波特图的归一化画法 (a)幅频
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