【正文】 o1V1V2V3V4Io2RCRCUi2.（共集）（共基）Uo.Ui1.－ UEE圖 5―19 用于集成電路輸入級的共集 — 共基 第 5章 頻率響應(yīng) 5―6 場效應(yīng)管放大器的高頻響應(yīng) 5― 6― 1場效應(yīng)管的高頻小信號等效電路 無論是 MOS管或結(jié)型場效應(yīng)管 ， 其高頻小信號等效電路都可以用圖 5― 20所示的模型表示 。 第 5章 頻率響應(yīng) GDSCgdCgsCds Cdsr dsCgdCgsDGSUgsgm. 圖 5―20 場效應(yīng)管的高頻小信號等效電路 第 5章 頻率響應(yīng) 5― 6― 2場效應(yīng)管放大器的高頻響應(yīng) 典型的場效應(yīng)管共源放大器電路如圖 5― 21(a)所示 ，其高頻小信號等效電路如圖 5― 21(b)所示 。 應(yīng)用密勒定理作單向化處理 ， 可將Cgd分別等效到輸入端 (用 CM表示 )和輸出端 (用 C′M表示 )，如圖 5― 22所示 。 (2) fH高和 AuIs大是一對矛盾 ， 所以在選擇 RD時要兼顧 fH和 AuIs的要求 。 共漏電路 、 共柵電路以及場效應(yīng)管差分放大器的高頻響應(yīng)分析方法和晶體管電路的十分相似 ， 在此不予重復(fù) 。 在低頻區(qū) ， 隨著頻率的下降 ， 電容 C C CE呈現(xiàn)的阻抗增大 ， 其分壓作用不可忽視 ， 故畫出低頻等效電路如圖 5― 23(b)所示 。 ebU??( a )Us.Rs＋－C1 ＋RBRE＋CE＋ C2RCRLUCC＋－Uo.圖 5―23 阻容耦合共射放大器及其低頻等效電路 第 5章 頻率響應(yīng) Us.Rs＋－C1 ＋rbb ′RCbRE＋CE＋C2RL＋－Uo.( b )b′erbe′.Ubegm′圖 5―23 阻容耦合共射放大器及其低頻等效電路 第 5章 頻率響應(yīng) 圖 5―23 阻容耦合共射放大器及其低頻等效電路 Rs＋－C1 ＋rbb ′RCbCE/(1＋β)＋C2RL＋－Uo.( c )Us.(1＋β)REUbegm.′rbe′第 5章 頻率響應(yīng) 5― 7― 2阻容耦合放大器低頻響應(yīng)分析 由圖 5― 23(c)可見 ， 因為有 gm 的隔離作用 ， C2對頻率特性的影響與輸入回路無關(guān) ， 可以單獨計算 。反之 ， 在討論 C2對低頻特性的影響時 ， 可視 C1 、 CE短路 。一般電路能滿足條件 ebU??LebmoEEsbesebebbeebbbsERUgUCCCCCUCjrRrUrRrrRR??????????????????????????11)1(1)1(???(5―47) (5―48) 第 5章 頻率響應(yīng) 下限角頻率）低頻增益模值）（中頻區(qū)源曾益）()(1()(1)(_a r c t a n180/_)(11)(111)(1211211CrRAjArRrRgAAjACrRjrRrRgUUjAbesLLu I su I sbesebLmu I sLoLu I sLu I sbesbesebLmsous?????????????????????????????????????(5―49) (5―50) (5―51) (5―52) 第 5章 頻率響應(yīng) 定性畫出低頻增益的幅頻特性和相頻特性如圖5― 24。 當(dāng) ω=ωL1時 ，附加相移為 +45176。 。0 ωωL＋ 45176。( a )( b )ω )Δ(j圖 5― 24 阻容耦合放大器 C1及 CE引入的低頻響應(yīng) 第 5章 頻率響應(yīng) ＋ C2RCRL＋－ － gmRCUbe.′＋－Uo.圖 5― 25 C2 第 5章 頻率響應(yīng) 二 、 C2對低頻響應(yīng)的影響 如前所述 ， 在考慮 C2的影響時 ， 忽略 C CE對低頻響應(yīng)的作用 。 (2)因為 CE等效到基極回路時要除以 (1+β)， 所以若要求 CE對 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 。 第 5章 頻率響應(yīng) (4)RC,RL越大 ， 對低頻響應(yīng)也有好處 。 (6)同時考慮低頻和高頻響應(yīng)時 ， 完整的頻率特性如圖 5― 26所示 。 － 45176。＋ 90176。－ 90176。 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 多級放大器的下限頻率 fL 設(shè)單級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) 解得多級放大器的下限角頻率近似式為 122])(1[112122121???????????nLLnLLLnLLL????????若各級下限角頻率相等 ， 即 ωL1=ωL2=…=ωLn,則 (5―74) 第 5章 頻率響應(yīng) 5―9 建立時間 tr與上限頻率 fH的關(guān)系 5― 9― 1建立時間 tr的定義 建立時間是描述一個線性網(wǎng)絡(luò)對快速變化信號的反應(yīng)能力 。 所謂建立時間 tr是描述該電壓上升快慢的一個指標(biāo) ， 其定義為： uo從 10%Uom上升到 90%Uom所需要的時間 。 而上限頻率可表示電路對高頻信號的響應(yīng)能力 ， 通常稱為穩(wěn)態(tài)指標(biāo) 。 我們知道 ， 如果信號的前沿越陡峭 ， 其高頻分量必然越豐富 ， 所以建立時間 tr短 ，則上限頻率 fH一定高 。 圖5― 28給出了單級阻容耦合共射放大器電路及其對數(shù)頻率響應(yīng) 。 用波特圖儀測得中頻增益為 。 第 5章 頻率響應(yīng) 中頻相移為 180176。 (附加相移為 +45176。 (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) ， 將負載電容增大到 100pF， 耦合電容減小到 1μF， 重新測得下限頻率上升到 285Hz， 而上限頻率下降到 514kHz。 第 5章 頻率響應(yīng) 例 2從 Workbench器件庫中調(diào)出集成運算放大器OP07。 可見集成運算放大器的增益是非常大的 ， 但頻帶非常窄 ， 而且因為是直接耦合 ， 所以下限頻率 f