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第五章 放大电路的频率响应
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第五章 放大电路的频率响应 §5.1 频率响应的有关概念 §5.2 晶体管的高频等效电路 §5.3 放大电路的频率响应
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§5.1 频率响应的有关概念 一、本章要研究的问题 二、高通电路和低通电路 三、放大电路中的频率参数
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一、研究的问题 放大电路对信号频率的适应程度, 即信号频率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电 容、半导体器件极间电容的存在,使放大 倍数为 频率的函数 在使用一个放大电路时应了解其信 号频率的适用范围,在设计放大电路时, 应满足信号频率的范围要求 --- 通频带
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二、高通电路和低通电路 超前 时; ,当 超前 90 0 0 i o o i o U U U f U U U i . I . 2. 低通电路 : 信号频率 越低 ,输出电压越接近输入电压 U i . U o . I . 滞后 时; ,当 滞后 90 0 i o o i o U U U f U U 使输出电压幅值下降到 70.7% ,相位为 ±45º 的信号频率 截止频率,又称为 3dB 转折点频率 i . U o . . 1. 高通电路 : 信号频率 越高 ,输出电压越接近输入电压
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三、放大电路中的频率参数 在低频段,随着信号频率逐渐降低,耦合电容、旁 路电容等的容抗增大,使动态信号损失,放大能力下降 高通 电路 低通 电路 在高频段,随着信号频率逐渐升高,晶体管极间电容 和分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小,使动态 信号损失,放大能力下降。 下限频率 上限频率 L H bw f f f 结电容
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四、波特图 为了在同一个坐标系下对比 大范围 变化的放大倍数和 很宽 的频率响应范围,将前频率响应改用对数坐标—即所 谓的“ 波特图 ”,它也包含 幅频特性 相频特性 两个部分。 幅频特性改用波特图后将 级联 放大器增益的 “乘 / ”运算 变为了“ / 减” 运算! 且带外衰减特性暗含了“ 滤波 ”特性的阶数 N 20N/ 十倍频程
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§5.2 晶体管的高频等效电路 -- 考虑 结电容 的影响 一、混合 π 模型 二、电流放大倍数的频率响 三、晶体管的频率参数
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1. 模型的建立 :由结构而建立,形状像 Π ,参数量纲各不相 同。 g m 为跨导,它不随 信号频率的变化而变。 阻值小 阻值大 连接了输入回 路和输出回路 一、混合 π 模型
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2. 混合 π 模型的单向化 (简化电路分析) ' L m μ e b' μ ce e b' μ ) 1 ( R g k X U k X U U I C C C ' L m μ μ e b' μ ' 1 R g X I U X C C C μ ' L m ' μ ) 1 ( C R g C μ ' ' μ 1 C k k C 同理可得, 等效变换后电流不变
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