【正文】 效應管共源放大器單向化模型 第 5章 頻率響應 22122121111212(1(1()1)(1()1)(1()(HHHHisHisHLmu I sHHu I sLLisLmsoufCRCRRgAjjACRjCRjRgUUjA????????????????????????????????????限角頻率）輸入回路時常引入的上限角頻率）輸入回路時常引入的上中頻增益）(5–42) (5–43) (5–44) (5–45) (5–46) 第 5章 頻率響應 上述分析結(jié)果顯示： (1)要提高 fH,必須選擇 Cgs ,Cgd ,Cds小的管子 。 (3)由于 Ci(=Cgs+CM)的存在 ， 希望有恒壓源激勵 ，即要求源電阻 Rs小 。 第 5章 頻率響應 5–7 放大器的低頻響應 5–7–1 阻容耦合放大器的低頻等效電路 阻容耦合共射放大器電路如圖 5–23(a)所示 。 第 5章 頻率響應 圖 5–23(c)中 ， 將 gm 直接接地 ， 對輸出電壓和增益的計算不會有影響 。這樣 ， 在討論 C CE對低頻特性的影響時可設(shè) C2短路 。 ebU??第 5章 頻率響應 一 、 C Ｃ E對低頻特性的影響 如圖 5–23(c)所示 ， 將隨頻率的下降而下降 。 可見 ， C CE的作用使放大器的低頻響應下降 ，其下限角頻率 ωL1反比于時常數(shù) (Rs+rbe)C。 ， 其最大附加相移為 +90176。 ）（低頻響應的附加相移低頻增益相角）????????11a r c t a n)((a r c t a n180)(LLojj?????? (5–53) (5–54) 第 5章 頻率響應 |Au(j ω )|0 . 7 0 7 |Au Is||Au Is|＋ 45176。0 ωωL＋ 90176。 為分析方便起見 ， 將低頻等效電路改畫為圖 5–25所示 ， 可見 第 5章 頻率響應 ??????22221)()(111)(1111)(Lu I ssoussLCbesebLmLCebLmLCLCebmojAUUjAURRCjrRrRgRRCjURgCjRRRRUgU???????????????????????????(5–55) (5–56) 第 5章 頻率響應 )(122LCLbesebLmu I sRRCrRrRgA?????? ??(中頻源增益 ) (C2引入的下限角頻率 ) (5–57) 222222122121))(21())(21(2)(1)(1)1)(1()(CrRCrRfffAAjjAjALCbesLLLu I sLLu I sLLu I su I s???????????????????????(5–58) (5–59) (5–60) 第 5章 頻率響應 三 、 討論 (1)C Ｃ E、 C2越大 ， 下限頻率越低 ， 低頻失真越小 ， 附加相移也將會減小 。 (3)工作點越低 ， 輸入阻抗越大 ， 對改善低頻響應有好處 。 (5)C CE、 C2的影響使放大器具有高通特性 ， 在下限頻率點處 ， 附加相移為正值 ， 說明輸出電壓超前輸入電壓 。 第 5章 頻率響應 | Au Is| ＋ 45176。| Au(j ω )|ω0ωLωH( a )( b )ω| Au Is|2＋ 45176。ω )Δ (j0－ 45176。圖 5–26 阻容耦合放大器完整的頻率響應 第 5章 頻率響應 5–8 多級放大器的頻率響應 如果放大器由多級級聯(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 5–8–1多級放大器的上限頻率 fH 設(shè)單級放大器的增益表達式為 ])(1[])(1][)(1[)(111)(1)(2222112211HnHHuIuHnuIHuIHuIuku I kukAjAjAjAjAjAjAjA????????????????????????????????????(5–63) (5–64) 第 5章 頻率響應 )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|為多級放大器中 頻增益 。 例如有一個一階低通網(wǎng)絡(luò) ， 如圖 5–27所示 ，如果在其輸入端加一個階躍信號 ， 則在輸入信號突跳時 ， 輸出信號是不能突跳的 ， 而是以指數(shù)規(guī)律上升至穩(wěn)定值 。 第 5章 頻率響應 ui( t )Um0 tuo( t )RCuo( t )0 . 9 Um0 . 1 UmUmttr 圖 5–27 建立時間 tr的定義 第 5章 頻率響應 對于一階 RC電路 ， 可以導出 RCtUetuHromRCo)1()(1??????根據(jù) tr的定義 ， 可得出 tr與時常數(shù) τH=RC的關(guān)系式為 (5–76) (5–75) 第 5章 頻率響應 5–9–2建立時間與上限頻率的關(guān)系 建立時間表示電路對快速信號的反應能力 ， 通常稱建立時間為暫態(tài)指標 。 它們從不同的角度描述電路的性能 。 從前面分析可見 ， 高頻等效電路實際上是個簡單的一階低通電路 ， 時常數(shù) RC與上限頻率的關(guān)系式由式(5–26)可見： 第 5章 頻率響應 1112121rHisrisHtfCRRCtCRRCf?????????(5–77) 對比式 (5–76)， 建立時間 tr與 RC的關(guān)系式 得出上限頻率 fH1與建立時間 tr1的關(guān)系式為 第 5章 頻率響應 5–10 舉例及計算機仿真 例 1 利用 Pspice及 Workbench軟件平臺 ， 很容易計算和顯示頻率響應 (包括幅頻特性和相頻特性 )。 圖中晶體管型號為 2N2712， 負載電容為 10pF， 耦合電容為 10μF， 旁路電容為 100μF。 移動光標位置至 ， 可分別測得下限頻率為 125Hz， 上限頻率為 。 (說明輸出信號與輸入反相 )；對應下限頻率處的相移為 135176。 )；對應上限頻率處的相移為 225176。 )。 可見頻帶變窄了 。 用波特圖儀測得其低頻增益為 114dB,而上限頻率僅為 。 第 5章 頻率響應 12V12VOP 071μ V /6 0 H z /0 D e g圖 5–29集成運算放大器 OP 07的對數(shù)幅頻特性