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1、放大器的频率响应放大器的频率响应 第1页，本讲稿共43页 3.1 3.1 频率响应概述频率响应概述 放大器频率响应放大器频率响应:幅频特性幅频特性幅频特性幅频特性 :相频特性相频特性相频特性相频特性 :3 3.1.1 .1.1 研究放大器频率响应的必要性研究放大器频率响应的必要性 3 3.1.2 .1.2 波特图及简单波特图及简单RCRC电路的频率响应电路的频率响应第2页，本讲稿共43页3.1.1 研究放大器频率响应的必要性 1.1.频率失真频率失真 幅度失真幅度失真:由于不同频率的成分幅度上得不到同样放大而使输出波形产生的失真；相位失真相位失真:由于不同频率的成分产生的相移不同而使输出波形产
2、生的失真。第3页，本讲稿共43页线性失真线性失真:由电路的线性电抗元件引起的失真。第4页，本讲稿共43页2.2.不产生频率失真的条件不产生频率失真的条件放大器具有如下理想的幅频特性和相频特性：放大器具有如下理想的幅频特性和相频特性：（k k为常数）为常数）（t td d为常数）为常数）第5页，本讲稿共43页3.1.2 3.1.2 波特图及简单波特图及简单RCRC电路的频率响应电路的频率响应波特图波特图:绘制在两张半对数坐标纸上的幅频特性和相频特性曲线图。第6页，本讲稿共43页1.低通RC第7页，本讲稿共43页电压传递函数为:极点角频率极点角频率。实际频率:且:电压传递函数：幅频特性表达式为：相
3、频特性表达式为：=第8页，本讲稿共43页绘出幅频特性：绘出幅频特性：绘出幅频特性：绘出幅频特性：第9页，本讲稿共43页绘出相频特性：第10页，本讲稿共43页2.2.高通高通RCRC幅频特性表达式为：相频特性表达式为：第11页，本讲稿共43页第12页，本讲稿共43页第13页，本讲稿共43页结论结论：n n电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数 。n n一旦电路的通带放大倍数及截止频率确定，电路电压传递函数一旦电路的通带放大倍数及截止频率确定，电路电压传递函数也随之确定。也随之确定。n n当信号频率等于下限频率或上限频率时当信号频率等于下限频率或上限频
4、率时,放大电路的增益下降放大电路的增益下降3dB,3dB,且产生相移。且产生相移。n n近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。频率特性。第14页，本讲稿共43页3.2 单级共射放大器的频率响应单级共射放大器的频率响应3.2.1 共射基本放大器全频段微变等效电路共射基本放大器全频段微变等效电路3.2.2三极管的频率参数三极管的频率参数3.2.3 共射基本放大器频率响应分析共射基本放大器频率响应分析第15页，本讲稿共43页3.2.1 3.2.1 共射基本放大器全频段微变等效电路共射基本放大器全频段微变等效电路 第16页，本讲稿
5、共43页 第17页，本讲稿共43页3.2.23.2.2三极管的频率参数三极管的频率参数1.1.共发截止频率共发截止频率 值下降到 的0.707倍时的频率。2 2特征频率特征频率 当 降为1时的频率。3 3共基截止频率共基截止频率 时，值下降为 的0.707倍时的共基截止频率。4发射结电容 与 的关系第18页，本讲稿共43页5.2.3 共射基本放大器频率响应分析共射基本放大器频率响应分析 1.1.共射基本放大器中频段源电压增益共射基本放大器中频段源电压增益 第19页，本讲稿共43页 是一个与频率无关的常数。第20页，本讲稿共43页2.共射基本放大器低频段源电压增益共射基本放大器低频段源电压增益
6、第21页，本讲稿共43页 共发基本放大器低频段源电压增益有两个转折频率：共发基本放大器低频段源电压增益有两个转折频率：第22页，本讲稿共43页3.共射基本放大器高频段源电压增益经过一系列变化,可以得到 =第23页，本讲稿共43页 4.4.4.4.共射放大器完整的频率特性共射放大器完整的频率特性共射放大器完整的频率特性共射放大器完整的频率特性 整个频率范围内的源电压增益表达式为：整个频率范围内的源电压增益表达式为：第24页，本讲稿共43页5.5.增益带宽积增益带宽积 增益带宽积：整理可得：第25页，本讲稿共43页5.3 5.3 共基和共集放大器的频率响应及组共基和共集放大器的频率响应及组合宽带放
7、大器合宽带放大器5.3.1 5.3.1 共集放大器的高频响应共集放大器的高频响应5.3.2 5.3.2 共基放大器的高频响应共基放大器的高频响应5.3.3 5.3.3 组合电路宽带放大器组合电路宽带放大器第26页，本讲稿共43页5.3.1 共集放大器的高频响应共集放大器的高频响应第27页，本讲稿共43页第28页，本讲稿共43页1.1.的影响的影响 不存在密勒倍增效应。不存在密勒倍增效应。只要源电阻只要源电阻 及及 较小，对高频响应的影响就很小。较小，对高频响应的影响就很小。2.2.的影响的影响密勒等效电容为：密勒等效电容为：故：故：对高频响应的影响也很小。对高频响应的影响也很小。共集放大器上限
8、频率远高于共射放大器。共集放大器上限频率远高于共射放大器。共集放大器是理想的电压跟随器共集放大器是理想的电压跟随器第29页，本讲稿共43页5.3.2 5.3.2 共基放大器的高频响应共基放大器的高频响应 第30页，本讲稿共43页第31页，本讲稿共43页5.3.3 5.3.3 组合电路宽带放大器组合电路宽带放大器第32页，本讲稿共43页第33页，本讲稿共43页第34页，本讲稿共43页5.4 多级放大器的频率特性多级放大器的频率特性5.4.1 多级放大器频率响应的一般问题多级放大器频率响应的一般问题5.4.2 集成运算放大器的频率响应集成运算放大器的频率响应第35页，本讲稿共43页5.4.1 5.
9、4.1 多级放大器频率响应的一般问题多级放大器频率响应的一般问题 1.1.1.1.多级放大器的幅频特性和相频特性多级放大器的幅频特性和相频特性多级放大器的幅频特性和相频特性多级放大器的幅频特性和相频特性多级放大器的幅频特性为多级放大器的幅频特性为多级放大器的相频特性：多级放大器的相频特性：=+=第36页，本讲稿共43页 2.2.多级放大器的下限频率多级放大器的下限频率 得：3.多级放大器的上限频率 第37页，本讲稿共43页5.4.2 5.4.2 集成运算放大器的频率响应集成运算放大器的频率响应第38页，本讲稿共43页5.5 频率响应与阶跃响应频率响应与阶跃响应频率响应频率响应频率响应频率响应：
10、描述放大电路对不同频率正弦信号放大的能力，：描述放大电路对不同频率正弦信号放大的能力，：描述放大电路对不同频率正弦信号放大的能力，：描述放大电路对不同频率正弦信号放大的能力，即在输入信号幅值不变的情况下改变信号频率，来考察即在输入信号幅值不变的情况下改变信号频率，来考察即在输入信号幅值不变的情况下改变信号频率，来考察即在输入信号幅值不变的情况下改变信号频率，来考察输出信号的幅值与相位的变化。输出信号的幅值与相位的变化。输出信号的幅值与相位的变化。输出信号的幅值与相位的变化。5.5.1 阶跃信号与阶跃响应阶跃信号与阶跃响应5.5.2 频率响应与阶跃响应的关系频率响应与阶跃响应的关系第39页，本讲稿共43页5.5.1 5.5.1 阶跃信号与阶跃响应阶跃信号与阶跃响应数学表达式：数学表达式：第40页，本讲稿共43页5.5.2 5.5.2 频率响应与阶跃响应的关系频率响应与阶跃响应的关系 1.上升时间与上限频率的关系 第41页，本讲稿共43页2.2.平顶降落平顶降落 与下限频率与下限频率 的关系的关系平顶降落平顶降落：在tp内，虽然输入电压维持不变，但由于电容C的影响，输出电压却按指数规律下降，下降速度决定于时间常数RC的这种现象。第42页，本讲稿共43页 高通RC的阶跃响应：在平顶阶段，时间常数：于是有：由可得：以UI的百分数来表示的平顶降落为：第43页，本讲稿共43页