【正文】 單極放大電路的高頻響應(yīng) 1. BJT的高頻小信號建模 ② 模型簡化 混合 ?型高頻小信號模型 cecb rr 和忽略 ? 單級高頻響應(yīng) 又因?yàn)? 所以 ③ 模型參數(shù)的獲得 （與 H參數(shù)的關(guān)系） 1. BJT的高頻小信號建模 低頻時(shí)，混合 ?模型與 H參數(shù)模型等效 ebbbbe ?? ?? rrrebbeb ?? ? rIV ??bebm IVg ?? ???所以 又 rbe= rb + (1+ ? ) re ETb )1( IVr ????ETeb )1( IVr ????ebbebb ?? ?? rrrTmeb 2 fgC???從手冊中查出 Tcb fC 和?TEebm VIrg ?? ?? 單級高頻響應(yīng) ④ ?的 頻率響應(yīng) 由 H參數(shù)可知 1. BJT的高頻小信號建模 CEBCfe Viih???即 0bcce ?? VII?????根據(jù)混合 ?模型得 cbebebmc 1 /j??? ?? CVVgI????)/1///1//( cbebebbeb ???? ? CjCjrIV ????低頻時(shí) ebm0 ?? rg?所以 )(j1/jcbebebcbmbc?????????CCrCgII??????當(dāng) cbm ??? Cg ? 時(shí)， ebcbeb0)(j1 ??? ??? rCC????cbI ?? 單級高頻響應(yīng) ④ ?的 頻率響應(yīng) 1. BJT的高頻小信號建模 ebcbeb0)(j1 ??? ??? rCC?????的幅頻響應(yīng) 令 ebcbeb )(21??? ?? rCCf ??則 20)/(1 ???ff????fTfebmcbebm0T 2)(2??????? CgCC gff ??? ??? fff ?? T——共基極截止頻率 ?f——共發(fā)射極截止頻率 ( 下降到 時(shí)對應(yīng)的工作頻率 ) ?2/0?——特征頻率 （ 下降為 1時(shí)的工作頻率） ?電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線 ??????????????????? ?????ffffff1200tg )(1j1 －??????????????????? 9 0 0 4 5 7 0 2 0000??????????????，時(shí)，；時(shí)，；，時(shí)，；時(shí)，????fffffffffo???電流放大倍數(shù)的波特圖 : 采用對數(shù)坐標(biāo)系 ?， lg20 ?? 采用對數(shù)坐標(biāo)系，橫軸為 lg f，可開闊視野；縱軸為 單位為“分貝” （ dB），使得 “ ” →“ ＋” 。是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)。e發(fā)射結(jié)電阻 re歸算到基極回路的電阻 發(fā)射結(jié)電容 Cb?e集電結(jié)電阻 rb?c 集電結(jié)電容 C b?c rbb39。 放大電路的頻率特性實(shí)際上是一個(gè)帶通濾波器，其截止頻率為 通頻帶 lhBW ?? ??放大器的整個(gè)頻率特性曲線波特圖為 20dB/10倍頻程 20dB/10倍頻程 幅頻特性波特圖 低頻截止頻率 高頻截止頻率 相頻特性曲線 10 102 103 104 105 106 107 20 0 10 flg ?106 900 450 00 450 900 flg 425 ?105 ?107 10 102 103 104 105 106 107 ?(?)/0 dBA /)(lg20 ? 單時(shí)間常數(shù) RC電路的頻率響應(yīng) 1. RC低通電路的頻率響應(yīng) （ 電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析 ） RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）： 則 11111ioH11/1/1)()()(CsRsCRsCsVsVsAV ?????fs ?? j2j ?? 且令 11H 21CRf ??又 )/j(11HioHffVVAV ??? ???電壓增益的幅值（模） 2HH )/(11ffA V ??（ 幅頻響應(yīng) ） 電壓增益的相角 )/(a r c t g HH ff??? （ 相頻響應(yīng) ） ① 增益頻率函數(shù) 研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號頻率變化時(shí)的響應(yīng)。 低頻段 管子極間電容可視為開路， 耦合電容和旁路電容的容抗增大 使得低頻段的放大倍數(shù)下降 ，這時(shí)，放大器實(shí)際上是一個(gè)高通濾波器。 低 頻 段 中頻段 高 頻 段 )(??)(?AmA2/mAl? h? ??中頻段 管子極間電容可視為開路， 管子的電路模型可用純電阻電路模型 來表示，耦合電容和旁路電容可視為短路 。 在使用一個(gè)放大電路時(shí)應(yīng)了解其信號頻率的適用范圍，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)滿足信號頻率的范圍要求。 共基極電路 1. 靜態(tài)工作點(diǎn) 直流通路與射極偏置電路相同 CCb2b1b2B VRRRV ???eBEBEC RVVII ???)( ecCCCeEcCCCCE RRIVRIRIVV ???????CBII ? 共基極電路 2. 動態(tài)指標(biāo) ① 電壓增益 輸出回路： 輸入回路： bebi rIV ?? ??電壓增益： beLbebLbioV rRrIRIVVA ??????? ???????LbLco RIRIV ?????? ??? ? LcL // RRR ?? 共基極電路 共基極電路的輸入電阻很小，最適合用來放大何種信號源的信號？ 2. 動態(tài)指標(biāo) ② 輸入電阻 ③ 輸出電阻 ?? ??????????1)(1bebbebeiebirIrIIVrR?????? ?????? 11////bebeeebeiiirrRrRIVR??co RR ?3. 三種組態(tài)的比較 電壓增益： beLc )//(rRR?? ?輸入電阻： beb // rR輸出電阻： cR 共基極電路 )//)(1()//()1(LebeLeRRrRR??????? ?)//)(1(// Lebeb RRrR ??????1)//(// bebserRRRbeLc )//(rRR????1//bee rRcR電流增益： ? ??)1( ???三種接法的比較： 空載情況下 接法 共射 共集 共基 Au 大 小于 1 大 Ai β 1＋ β α Ri 中 大 小 Ro 大 小 大 頻帶 窄 中 寬 組合放大電路 共基放大電路 2111uuooioiouAAuuuuuuA?????2222beLu rRA ?? ?1111beLu rRA ??? ?221 1 ????beLrRLCL RRR //2 ??222121 )//()1( beLCbebeu rRRrrA ??? ????11 )//(beLCrRR???L1R? L2R? 共集放大電路 組合放大電路的輸入電阻 等于第一級放大電路的輸入電阻 組合放大電路的輸出電阻 等于最后一級放大電路的輸出電阻 組合放大電路總的 電壓放大倍數(shù)為 各級放大電路 電壓放大倍數(shù)的乘積 結(jié)論： iR ORRi=? Ro=? ) ] })(1()[1({ Le2b e 21b e 1bi RRrrRR ∥∥ ?? ?????21sbb e 1b e 2eo 11???????RRrrRR∥∥討論 單時(shí)間常數(shù) RC電路的頻率響應(yīng) 單極放大電路的高頻響應(yīng) ? RC低通電路的頻率響應(yīng) ? RC高通電路的頻率響應(yīng) 放大電路的頻率響應(yīng) 單極放大電路的低頻響應(yīng) 多級放大電路的頻率響應(yīng) ? 多級放大電路的增益 ? 多級放大電路的頻率響應(yīng) ? 低頻等效電路 ? 低頻響應(yīng) 研究的問題 放大電路對信號頻率的適應(yīng)程度，即信號頻率對放大倍數(shù)的影響。beRRrRRArRRIrru∥∥???解：（ 1） Q點(diǎn)： uA?、 Ri和 Ro的分析 ： Aμ 31)1(ebB E QCCBQ ?????RRUVI?m A BQCQ ?? II ?若 C3開路，則 mV3 0 4io ?? UAU u?（ 2）設(shè) US＝ 10mV（有效值），則 eLc ????RRRAu∥? sisii ???? URRRU????? ])1([ ebebi RrRR ?∥isii ???? sURRRU ?? UAU u?(1).直流通路的連接、靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試 單管放大電路仿真實(shí)驗(yàn)： (2). 完整電路圖 :接負(fù)載 RL= C3=100μF 1 8 0 6 3 0 8 ??VA 1 8 4 6 3 0 8 ??VSA(3) RL=∞，旁路電容 C3=100μF時(shí)的動態(tài)仿真圖 ??VA ??VSA(4) 旁路電容 C3斷開時(shí)的動態(tài)仿真圖 8 7 1 4 3 ??VA 3 4 4 4 3 ??VSA ??VA ??VSA接負(fù)載 RL= (5) 飽和失真仿真圖 (6) 截止失真仿真圖 共集電極電路和共基極電路 ? 電路分析 ? 復(fù)合管 ? 靜態(tài)工作點(diǎn) ? 動態(tài)指標(biāo) ? 三種組態(tài)的比較 共集電極電路 共基極電路 共集電極電路 1. 電路分析 共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示 該電路也稱為射極輸出器 ① 求靜態(tài)工作點(diǎn) ebBECCB )1( RRVVI?????eCCCeECCCE RIVRIVV ????BC II ?? ?eEBEbBCC RIVRIV ???BE )1( II ???由 得 ② 電壓增益 輸出回路： 輸入回路： LbbebLbbbebi )1( )( RIrIRIIrIV ????????? ?? ??????電壓增益： 1)1( )1(])1([ )1(LbeLLbeLLbebLbioV ????????????????????RrRRrRRrIRIVVA???????????A畫小信號等效電路 B確定模型參數(shù) ? 已知，求 rbe )mA()mV(26)1(200EQbe Ir ?????C增益 共集電極電