第七章频率响应
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1、第七章 频率响应第七章第七章 频率响应频率响应7.1 频率响应的概念7.2 晶体管的高频小信号模型和频率参数7.3 运用快速估算法分析频率响应的预备知识7.4 单级共射放大器的高频响应分析7.5 共集电路的高频响应7.6 共基电路的高频响应7.7 场效应管放大器的高频响应7.8 放大器的低频响应7.9 多级放大器的频率响应7.10 建立时间tr与上限频率fH的关系第七章 频率响应7.1 频率响应的基本概念频率响应的基本概念 一、 频率失真频率失真1、频率失真、频率失真频率响应：描述放大器对于不同频率电信号放大率的均匀度。待放大信号振幅频率失真相位频率失真第七章 频率响应2、线性失真和非线性失真
2、、线性失真和非线性失真线性失真和非线性失真均使输出信号产生畸变。2) 结果不同结果不同 线性失真只会使各频率分量信号的比例关系和时间关系发生变化，或滤掉某些频率分量的信号，但决不产生输入信号中所没有的新的频率分量信号。而非线性失真产生新的频率分量。1) 起因不同起因不同 线性电抗元件 线性失真， 非线性元件非线性失真第七章 频率响应L 半功率点半功率点 H中频区低频区高频区0.707| AuI|AuI|理想幅频特性实际幅频特性|Au(j )|fLffHBW3dB0阻容耦合放大器幅频响应 二、 实际的频率特性及通频带定义实际的频率特性及通频带定义低频区：耦合电容和旁路电容，使增益下降高频区：极间
3、电容、负载电容、分布电容等使增益下降|Au(jw)|AuI|0.707|AuI|0fHf集成运放的幅频特性 HuIuIfABWABWG第七章 频率响应7.2 晶体管的高频小信号模型和频率参数晶体管的高频小信号模型和频率参数一、晶体管的高频等效电路一、晶体管的高频等效电路 发射结正偏，扩散电容为主，记为Cbe；集电结反偏，势垒电容为主，记为Cbc。Ib.rbbrbebCbeUbe.CbcUbegmrceIc.ecb第七章 频率响应二、晶体管的高频参数二、晶体管的高频参数1、 共射短路电流放大系数(j)及其上限频率f由于电容C be的影响，值将是频率的函数。 bebmecbcIUgIIj短路、de
4、f)(eeboeooQbebbcQbecmrrruiiiuig1)1 ( ebebebbebebbebCrjrICjrIU 1)1(ffjjCrjjoebebo11 1)(第七章 频率响应ffffjjoarctan)(1)()(2 |(j)|的频率特性如图： 的上限频率）)( 21jCrfebeb第七章 频率响应2、特征频率fT特征频率 fT： |(j)| 下降到 1 所对应的频率。2()11 (/)12 oTTToeb ejffffffrC为获得高频下较大的电流增益，fT3 fmax 3、共基短路电流放大系数(j)及f0000()()1()1/(1) , , 1Tjjjjfff 第七章 频率
5、响应例7.2.1 由器件手册知3DG6的特征频率fT=300MHz，已知工作点处电流ICQ=2mA，求发射结电容 的值，另一晶体管的fT=1GHz，ICQ=2mA，求发射结电容 的值，2226132112.2 pF2 112.2 pF2 TTeEQCQb eeTb eeTUUmVrIImACr fCr f解：ebCebC第七章 频率响应7.4单级共射放大器的高频响应分析单级共射放大器的高频响应分析一、共射放大器的高频小信号等效电路一、共射放大器的高频小信号等效电路共射放大器及其高频小信号等效电路（设RB1RB2Rs) 跨接在输入输出间第七章 频率响应二、密勒定理及高频等效电路的单向化模型二、密
6、勒定理及高频等效电路的单向化模型 密勒定理密勒定理：网络的等效变换关系，将跨接在网络输入与输出端的阻抗分别等效为并接在输入端与输出端的阻抗。11221212221121, 111ZuuuAUUUUZZZZZUUUUUIAIAUZ第七章 频率响应共射电路的等效参数计算1c2021c111, 1(1)1111()1, () (1)(1) bub euMuuuMb euuumLMb cb cb euMb cubmLib eMZZZj CAj CAj CAZZAAj Cj CAUAUAg RCCCUUACCACg RCCCC c(1)(), b emLbb eb esb eSb bssssb bb e
7、sbeg R CrrRrRrUUURrrRr第七章 频率响应共射放大器单向化模型进一步等效第七章 频率响应三、高频增益表达式及上限频率三、高频增益表达式及上限频率1(), 1ouIsb coLusuIsmLssbesbeHUArRAjAg RURrRrj 上限角频率 11 2111HisHHCRf2(), ()180arctan()1() arctan()uIsouHHHAfAjjfffff 第七章 频率响应单级共射放大器的幅频特性和相频特性如图： 在半功率点处对应的附加相移为-45，而当频率 f 10 fH 以后，附加相移趋向于最大值( -90)。 第七章 频率响应四、频率特性的波特图近似表
8、示法四、频率特性的波特图近似表示法用对数表示的放大器增益20lg()()20lg ()1() ( )11usuIsHuIsuIsuHHAjdBAdBjAAAjH ssj第七章 频率响应五 负载电容和分布电容对高频响应的影响负载电容和分布电容对高频响应的影响 等效2H22 11()(), 1oceCLLuIsosHoLHRrRRRAUjUjR Cj第七章 频率响应1212()(1)(1)11 ouIsussHHHHsioLUAAjUjjR CR C2212111HHH总上限频率为：计入Ci、CL影响的高频源增益为：第七章 频率响应六、结果讨论六、结果讨论设计宽带放大器的依据：2、关于信号源内阻R
