【正文】 s???????????????????????(5―58) (5―59) (5―60) 第 5章 頻率響應(yīng) 三 、 討論 (1)C Ｃ E、 C2越大 ， 下限頻率越低 ， 低頻失真越小 ， 附加相移也將會(huì)減小 。 (2)因?yàn)?CE等效到基極回路時(shí)要除以 (1+β)， 所以若要求 CE對(duì) ωL1的影響與 C1相同 ， 需要求取 CE =(1+β)C1,所以射極旁路電容的取值往往比 C1要大得多 。 (3)工作點(diǎn)越低 ， 輸入阻抗越大 ， 對(duì)改善低頻響應(yīng)有好處 。 第 5章 頻率響應(yīng) (4)RC,RL越大 ， 對(duì)低頻響應(yīng)也有好處 。 (5)C CE、 C2的影響使放大器具有高通特性 ， 在下限頻率點(diǎn)處 ， 附加相移為正值 ， 說(shuō)明輸出電壓超前輸入電壓 。 (6)同時(shí)考慮低頻和高頻響應(yīng)時(shí) ， 完整的頻率特性如圖 5― 26所示 。 第 5章 頻率響應(yīng) | Au Is| ＋ 45176。 － 45176。| Au(j ω )|ω0ωLωH( a )( b )ω| Au Is|2＋ 45176。＋ 90176。ω )Δ (j0－ 45176。－ 90176。圖 5―26 阻容耦合放大器完整的頻率響應(yīng) 第 5章 頻率響應(yīng) 5―8 多級(jí)放大器的頻率響應(yīng) 如果放大器由多級(jí)級(jí)聯(lián)而成 ， 那么 ， 總增益 )()()()()(lg20)(lg20)(lg20)(lg20)(lg20)()()()()(121121121???????????????????jjjjjAjAjAjAjAjAjAjAjAjAknkkunkunuuunkukunuuu???????????????????????????(5―61) (5―62) 第 5章 頻率響應(yīng) 5― 8― 1多級(jí)放大器的上限頻率 fH 設(shè)單級(jí)放大器的增益表達(dá)式為 ])(1[])(1][)(1[)(111)(1)(2222112211HnHHuIuHnuIHuIHuIuku I kukAjAjAjAjAjAjAjA????????????????????????????????????(5―63) (5―64) 第 5章 頻率響應(yīng) )a rc t a n()a rc t a n()a rc t a n()(21 HnHHj ? ?? ?? ??? ???????(5―65) 式中 ， |AuI|=|AuI1||AuI2|…|AuIn|為多級(jí)放大器中 頻增益 。 令 2])(1[])(1][)(1[2)(22221????????HnHHHHHuIHuAjA???????(5―66) 1122212121111HnHHnHHH???????????????(5―67) (5―68) 第 5章 頻率響應(yīng) 5―8―2 多級(jí)放大器的下限頻率 fL 設(shè)單級(jí)放大器的低頻增益為 ?????????????????????????LnLLLnLLu I nuIuIuLnu I nLuILuIuLku I kukjAAAjAjAjAjAjAjAjAa r c t a na r c t a na r c t a n)(])(1[])(1][)(1[)(111)(1)(2122221112111?????????????????????????????(5―69) (5―70) (5―71) (5―72) 第 5章 頻率響應(yīng) 解得多級(jí)放大器的下限角頻率近似式為 122])(1[112122121???????????nLLnLLLnLLL????????若各級(jí)下限角頻率相等 ， 即 ωL1=ωL2=…=ωLn,則 (5―74) 第 5章 頻率響應(yīng) 5―9 建立時(shí)間 tr與上限頻率 fH的關(guān)系 5― 9― 1建立時(shí)間 tr的定義 建立時(shí)間是描述一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)對(duì)快速變化信號(hào)的反應(yīng)能力 。 例如有一個(gè)一階低通網(wǎng)絡(luò) ， 如圖 5― 27所示 ，如果在其輸入端加一個(gè)階躍信號(hào) ， 則在輸入信號(hào)突跳時(shí) ， 輸出信號(hào)是不能突跳的 ， 而是以指數(shù)規(guī)律上升至穩(wěn)定值 。 所謂建立時(shí)間 tr是描述該電壓上升快慢的一個(gè)指標(biāo) ， 其定義為： uo從 10%Uom上升到 90%Uom所需要的時(shí)間 。 第 5章 頻率響應(yīng) ui( t )Um0 tuo( t )RCuo( t )0 . 9 Um0 . 1 UmUmttr 圖 5―27 建立時(shí)間 tr的定義 第 5章 頻率響應(yīng) 對(duì)于一階 RC電路 ， 可以導(dǎo)出 RCtUetuHromRCto)1()(??????根據(jù) tr的定義 ， 可得出 tr與時(shí)常數(shù) τH=RC的關(guān)系式為 (5―76) (5―75) 第 5章 頻率響應(yīng) 5― 9― 2建立時(shí)間與上限頻率的關(guān)系 建立時(shí)間表示電路對(duì)快速信號(hào)的反應(yīng)能力 ， 通常稱(chēng)建立時(shí)間為暫態(tài)指標(biāo) 。 而上限頻率可表示電路對(duì)高頻信號(hào)的響應(yīng)能力 ， 通常稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)指標(biāo) 。 它們從不同的角度描述電路的性能 。 我們知道 ， 如果信號(hào)的前沿越陡峭 ， 其高頻分量必然越豐富 ， 所以建立時(shí)間 tr短 ，則上限頻率 fH一定高 。 從前面分析可見(jiàn) ， 高頻等效電路實(shí)際上是個(gè)簡(jiǎn)單的一階低通電路 ， 時(shí)常數(shù) RC與上限頻率的關(guān)系式由式(5― 26)可見(jiàn)： 第 5章 頻率響應(yīng) 1112121rHisrisHtfCRRCtCRRCf?????????(5―77) 對(duì)比式 (5― 76)， 建立時(shí)間 tr與 RC的關(guān)系式 得出上限頻率 fH1與建立時(shí)間 tr1的關(guān)系式為 第 5章 頻率響應(yīng) 5―10 舉例及計(jì)算機(jī)仿真 例 1 利用 Pspice及 Workbench軟件平臺(tái) ， 很容易計(jì)算和顯示頻率響應(yīng) (包括幅頻特性和相頻特性 )。 圖5― 28給出了單級(jí)阻容耦合共射放大器電路及其對(duì)數(shù)頻率響應(yīng) 。 圖中晶體管型號(hào)為 2N2712， 負(fù)載電容為 10pF，耦合電容為 10μF， 旁路電容為 100μF。 用波特圖儀測(cè)得中頻增益為 。 移動(dòng)光標(biāo)位置至 ， 可分別測(cè)得下限頻率為 125Hz， 上限頻率為 。 第 5章 頻率響應(yīng) 中頻相移為 180176。 (說(shuō)明輸出信號(hào)與輸入反相 )；對(duì)應(yīng)下限頻率處的相移為 135176。 (附加相移為 +45176。 )；對(duì)應(yīng)上限頻率處的相移為 225176。 (附加相移為 45176。 )。 第 5章 頻率響應(yīng) 12V10μ3k2 N 2 7 1 2130k10μ501k50k10m v/ 60 0H z / 0D e g100μ( a ) ( b )10μ 圖 5― 28 (a)電路； (b)幅頻特性和相頻特性 第 5章 頻率響應(yīng) 改變電路參數(shù) ， 將負(fù)載電容增大到 100pF， 耦合電容減小到 1μF， 重新測(cè)得下限頻率上升到 285Hz， 而上限頻率下降到 514kHz。 可見(jiàn)頻帶變窄了 。 第 5章 頻率響應(yīng) 例 2從 Workbench器件庫(kù)中調(diào)出集成運(yùn)算放大器OP07。 用波特圖儀測(cè)得其低頻增益為 114dB,而上限頻率僅為 。 可見(jiàn)集成運(yùn)算放大器的增益是非常大的 ， 但頻帶非常窄 ， 而且因?yàn)槭侵苯玉詈?， 所以下限頻率 fL=0。 第 5章 頻率響應(yīng) 12V12VOP 071μ V /6 0 H z /0 D e g圖 5―29 集成運(yùn)算放大器 OP 07的對(duì)數(shù)幅頻特性