小结及作业解析.ppt

第五章 放大电路的频率响应,5.1.1 研究的必要性,5.1 频率响应概述,高通电路,5.1.2 基本概念,低通电路,幅频响应,相频响应,通频带,5.1.3 波特图,5.2 晶体管的高频等效模型,5.2.1 晶体管混合模 型,5.2.2 电流放大倍数β的频率响应,共射截止频率,特征频率,共基截止频率,5.4 单管放大电路的频率响应,5.4.1单管共射放大电路的频率响应,中频电压放大倍数,低频电压放大倍数,高频电压放大倍数,波特图,5.4.2放大电路频率响应的改善和增益带宽积,5.5 多级放大电路的频率响应,5.5.1 多级放大电路频率特性的定性分析,5.5.2 多级放大电路的上限频率和下限频率的估算,放大电路对不同频率信号的幅值放大不同会引起幅度失真；放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真幅度失真和相位失真总称为频率失真或线性失真5.1.1 研究放大电路频率响应的必要性,5.1 频率响应概述,微变等效模型只适用于低频信号，本章引入适用于高频信号的混合模型，并阐明放大电路的上限频率、下限频率和通频带的求解方法，以及频率响应的描述方法一.高通电路,幅频 响应,5.1.2 频率响应的基本概念,相频 响应,耦合电容的串联存在，对频率足够高的信号相当于短路。

二. 低通电路,幅频 响应,相频 响应,极间电容的并联存在，使频率足够低的信号相当于断路通频带,通频带：,fbw=fH – fL≈fH（若fH>> fL）,放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线,,中频放大倍数,通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强低频段、中频段（通频带）、高频段,5.1.3 波特图,画频率特性曲线时,频率坐标采用对数刻度(只是刻度取对数，但坐标还是频率)，幅值坐标采用20lg|Au|(单位分贝)，相角坐标不变高通电路,低通电路,因电抗元件在高、低频段引起的相移为附加相移，即在中频段相位关系基础上产生的相移5.2 晶体管的高频等效模型,5.2.1晶体管混合模 型(源于物理结构),跨导gm(常数)，使得Ic= gmUb/e，表明Ub/e对Ic的控制简化:C/π=Cπ+ C/μ；,将混合模型和微变等效模型在同等情况下比较：,,fβ称共射截止频率,幅频响应：,相频响应：,1.共射截止频率 f ,几个频率的分析,2.特征频率 f T,值降为 1 时的频率,3.共基截止频率 f,值降为中频 0 的 0.707 时的频率,说明：,1. 共基电路的截止频率远高于共射电路的截止频率，因此共基放大电路可做为宽频带放大电路。

2. f < fT < f,5.4单管放大电路的频率响应,5.4.1单管共射放大电路的频率响应,一、中频电压放大倍数,耦合电容 可认为交流短路；极间电容可视为交流断路二、低频电压放大倍数,C与RL构成一个RC 高通电路,相频特性,φ变化从-90度到-180度,三、高频电压放大倍数,Cπ与等效R 构成 RC 低通电路,φ变化从-180度到-270度,相频特性,幅频特性,相频特性,四、波特图,已知某电路的波特图如图所示，试写出 的表达式中频段有放大，且高频拐点后下降斜率为-20db/十倍频，中频段相移为-180o，故为一级单管共射放大电路，故中频电压放大倍数为负Q点稳定电路中C1 、C2和Ce所确定的下限频率表达式及结电容所确定的上限频率表达式考虑某一电容对频率的响应时，应将其它电容作理想化处理：将耦合电容和旁路电容视为短路，而将极间电容视为开路 ——结果可作为公式应用,1. C1对低频特性的影响,C1所在回路的等效电路,2. C2对低频特性的影响,C2所在回路的等效电路,3. Ce对低频特性的影响（属于输入部分）,4. 结电容对高频特性的影响,e,Ce所在回路的等效电路,结电容所在回路的等效电路,5.4.2放大电路频率响应的改善和增益带宽积,5.5 多级放大电路的频率响应,5.5.1多级放大电路频率特性的定性分析,电压放大倍数,对数幅频特性为,总相位移为：,两级放大电路的波特图,二级放大电路通频带比组成它的单级通频带窄。

折线化幅频特性波特图仍以单级的fL和fH为转折点相频特性,一 级,二 级,一个n级放大电路,fL > fLk ( k = 1 ～ n) fH < fHk ( k = 1 ～ n) fbw < fbwk ( k = 1 ～ n),一个一级放大电路若有n个耦合电容(或旁路电容),fL > fLk ( k = 1 ～ n),5.5.2 多级放大电路的上限频率和下限频率的估算,在实际的多级放大电路中，当各放大级的时间常数相差悬殊时，可取其主要作用的那一级作为估算的依据即：若某级下限频率远高于其它各级下限频率，则可认为整个电路的下限频率就是该级下限频率同理若某级上限频率远低于其它各级上限频率，则可认为整个电路的上限频率就是该级的上限频率解：(1)因为图中没有下限截止频率 , 所以电路为直接耦合电路某电路幅频特性如图，试问：(1)该电路的耦合方式；(2)该电路由几级放大电路组成；(3)当f =104HZ时，附加相移为多少？当f =105HZ时，附加相移又约为多少？(4)该电路的上限频率为多少？,(2)高频段幅频特性为−60dB／十倍频，所以电路为三级放大电路,(3) 当f =104Hz时，,当f =105Hz时，,（4）该电路的,上限频率为,图示电路若C1与C2所在回路时间常数相等，且已知rbe=lkΩ，则C1:C2=? 若C1与C2所在回路时间常数均为25ms , 则C1、C2各为多少？下限频率?,将电阻值代入得,解:,,,C1所在回路的等效电路,C2所在回路的等效电路,已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为：,,(1)该电路电压放大倍数的表达式?(2)该电路fL和fH各约为多少；(3)画出该电路波特图。

解：(1)该电路电压 放大倍数的表达式,(2)将已知的第一、二级电压放大倍数表达式分别变化为,所以第一、二级的下限频率和上限频率分别为： fL1=4Hz，fH1=105Hz； fL2=50Hz， fH2=105Hz可知中频电压放大倍数为10000,因为fL2>>fL1，故fL≈fL2=50Hz,因为fH2=fH1，故fH满足,由此得,(3)该电路的电压放大倍数表达式可变化如下,根据上述条件可画出图示波特图,相应的中频增益20lg∣∣为80dB,第六章放大电路中的反馈,模拟电子技术基础,6.1 反馈的概念及判断方法,有无反馈判断,反馈极性判断,6.2 负反馈的四种基本组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联,开环放大倍数,6.3 负反馈的一般表达式,闭环放大倍数,反馈深度,6.4.1 深度负反馈的实质,6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析,6.4.2 反馈网络的反馈系数分析,瞬时极性法,6.4.3 基于反馈系数的闭环放大倍数分析,6.4.4 理想运放的放大倍数分析,性能指标,线性区特点,非线性区特征,6.5 负反馈对放大电路性能的影响,放大倍数,输入/输出电阻,频带,引入负反馈的原则,6.6 负反馈放大电路的稳定性,6.6.1负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件,6.6.2 负反馈放大电路稳定性的定性分析,6.6.3负反馈放大电路稳定性的判断,将放大电路输出端信号(电压或电流)的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，称为反馈。

若引回的信号削弱了输入信号称为负反馈，若引回的信号增强了输入信号称为正反馈§6.1 反馈的概念及判断方法,6.1.1 反馈的基本概念,在直流通路中存在的反馈称为直流反馈，仅在交流通路中存在的反馈称为交流反馈在很多电路中，两者兼而有之6.1.2 反馈的判断,一.有无反馈的判断,是否有联系输入、输出回路的反馈通路；是否影响放大电路净输入注意：直流负反馈主要用于稳定放大电路的静态工作点，本章重点研究交流负反馈选择合适答案填入空内在输入量不变的情况下，若引入反馈后( )，则说明引入的反馈是负反馈 A.输入电阻增大 B.输出量增大 C.净输入量增大 D.净输入量减小直流负反馈是指( ) A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大直流信号时才有的负反馈 C.在直流通路中的负反馈交流负反馈是指( ) A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大交流信号时才有的负反馈 C.在交流通路中的负反馈,D,C,C,用正负号表示电路中各点电压的瞬时极性,二.反馈极性的判断,瞬时极性法是判断电路中反馈极性的基本方法,反馈量是仅仅决定于输出量的物理量，与输入量无关反馈电位是输出电压uo作用的结果（不用考虑输入部分）。

因此在分析反馈极性时,将输出量视为作用于反馈网络的独立源正负号的标注规则 1.对分立元件（如三极管），若为共射(分压偏置)情况，B与C极性相反，B与E极性相同；若为共基情况（B接地），则E、C极性相同；若为共集情况（C接地），则B、E极性形同 2.对集成运放而言， uO与u-极性相反， uO与u+极性相同 3.对于差分放大电路要注意不同的单端输出时的极性单个集成运放中引人反馈的极性判断：从集成运放输出端通过电阻、电容等反馈通路，若引回到其反相输入端则必然构成负反馈电路，而若引回到其同相输入端则必然构成正反馈电路§6.2 负反馈的四种基本组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联,电压：令负反馈放大电路的输出电压uO为零(利用负载短路或输出端接地)，若反馈量随之为零,则说明电路中引入了电压负反馈电流：令负反馈放大电路的输出电压uO为零(利用负载短路或输出端接地) ，若反馈量依然存在,则说明电路中引入了电流负反馈反馈电流与输入电流求差,反馈电压与输入电压求差,输出端: 反馈的目的是稳定输出电压还是输出电流，即基于采样方式看反馈量是取自于输出电压还是输出电流 输入端: 反馈的结果是减小净输入电压还是净输入电流，即反馈量与输入量的叠加是以电压方式(串联)还是以电流方式(并联)。

负反馈分析方法总结：找出反馈网络；是交流反馈还是直流反馈；是否负反馈；何种类型的负反馈(判断反馈组态)选择合适答案填入空内 A.电压 B.电流 (1)为了稳定放大电路的输出电压，应引入( )负反馈； (2)为了稳定放大电路的输出电流，应引入( )负反馈；,A,B,下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入括号内图示电路中R1上的电压就是反馈电压 ),×,既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压；既然电压负反馈稳定输出电压，那么必然稳定输出电流因此电流负反馈与电流负反馈没有本质的区别 ),×,若未提及深度负反馈或理想运放，则R1上的电压既有输入电压作用的结果，又有输出电流io作用的结果，只有后者作用产生的电压才是反馈电压若负载电阻阻值发生变化，则电流负反馈情况对应的输出电压会变，而电压负反馈情况对应的输出电流会变a) (b),(c) (d),(e) (f) (g),(a): 直流负反馈(b): 交、直流正反馈(c): 直流负反馈(d)~(g):均为交、直流负反馈,判断图示各电路中是否引入反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。

设图中所有电容对交流信号均可视为短路a) (b),(d) (e),。