模電考研3頻率響應(yīng)

2、共射電路頻率分析1、一般概念第三章放大電路的頻率響應(yīng)3.1放大電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)——放大器的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系下面先分析無(wú)源RC網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)§3.1一般概念1、波特圖

2、上限截止頻率

3、下限截止頻率

4、頻帶寬度縱軸：dB橫軸：對(duì)數(shù)坐標(biāo)頻率失真（線性失真）幅度失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)增益不同，產(chǎn)生的失真。基波二次諧波輸入信號(hào)輸出信號(hào)基波二次諧波一般概念相位失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)產(chǎn)生的相位移動(dòng)不同，產(chǎn)生的失真。線性失真演示1.RC低通網(wǎng)絡(luò)RC低通電路（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：一.無(wú)源RC電路的頻率響應(yīng)最大誤差-3dB幅頻響應(yīng)0分貝水平線斜率為-20dB/十倍頻程的直線相頻響應(yīng)（2）RC低通電路的波特圖

RC低通電路的頻率特性曲線可見：當(dāng)頻率較低時(shí)，│AV│

≈1，輸出與輸入電壓之間的相位差=0。隨著頻率的提高，│AV│下降，相位差增大，且輸出電壓是滯后于輸入電壓的，最大滯后90o。在此頻率響應(yīng)中，上限截止頻率fH是一個(gè)重要的頻率點(diǎn)。

2.RC高通網(wǎng)絡(luò)式中

下限截止頻率、模和相角分別為（1）頻率響應(yīng)表達(dá)式：RC高通電路的頻率響應(yīng)幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)波特圖

為什么存在頻率響應(yīng)？思考題——共發(fā)射極截止頻率的頻率響應(yīng)的幅頻響應(yīng)令則——特征頻率——共基極截止頻率§3.2三極管的頻率參數(shù)

做出β的幅頻特性和相頻特性曲線。當(dāng)β=1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率稱為特征頻率fT，且有fT≈β0f

當(dāng)20lgβ下降3dB時(shí),頻率f稱為共發(fā)射極接法的截止頻率三極管β的幅頻特性和相頻特性曲線1).BJT的高頻小信號(hào)建模rb'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---集電結(jié)電阻---集電結(jié)電容

rbb'---基區(qū)的體電阻，b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)。互導(dǎo)§3.3單管共射放大電路頻率特性從三極管的物理結(jié)構(gòu)出發(fā)，將各極間存在的電容效應(yīng)包含在內(nèi)，形成了一個(gè)既實(shí)用又方便的模型，這就是混合π型。低頻時(shí)三極管的h參數(shù)模型與混合π模型是一致的，所以可通過h參數(shù)計(jì)算混合π型中的某些參數(shù)。單管共射放大電路頻率特性單管共射放大電路頻率特性型高頻等效電路由于集電結(jié)處于反向，可以視為開路，且rce通常比集電極負(fù)載電阻Rc大得多，因此也可以忽略。得出簡(jiǎn)化混合π型等效電路。

簡(jiǎn)化的混合π型模型

由于Cμ跨接在基－集之間，分析計(jì)算時(shí)列出的電路方程較復(fù)雜，解起來(lái)十分麻煩，為此可得用密勒定理，將Cμ分別等效為輸入端電容和輸出端電容。

密勒定理從b'、e兩端向右看，流入Cμ的電流為

令，則有此式表明，從b‘、e兩端看進(jìn)去，跨接在b’、c之間的電容的作用，和一個(gè)并聯(lián)在b‘、e兩端，電容值為的電容等效。這就是密勒定理。同樣，從c、e兩端向右看，流入Cμ的電流為

此式表明，從b‘、e兩端看進(jìn)去，跨接在b’、c之間的電容的作用，和一個(gè)并聯(lián)在b‘、e兩端，電容值為的電容等效。

密勒定理：

從b‘、e兩端向右看，計(jì)算流入Cμ的電流。

從b’、e兩端看進(jìn)去，跨接在b‘、c之間的電容的作用，和一個(gè)并聯(lián)在b’、e兩端，電容值為多少的電容等效。易得

mpCkC)1('-=其中簡(jiǎn)化的混合π型模型參數(shù)的獲取

在中頻區(qū)時(shí)，不考慮Cπ和Cμ的作用，得到下圖(a)簡(jiǎn)化π型等效電路，和原來(lái)簡(jiǎn)化的h參數(shù)等效電路相比較，就可建立混合π型參數(shù)和h參數(shù)之間的關(guān)系。從而求出π參數(shù)的值。

從手冊(cè)中查到

按下式估算

對(duì)于如圖所示的共射放大電路，分低、中、高三個(gè)頻段加以研究。

共射放大電路1.中頻段所有的電容均可忽略?？捎们懊嬷v的h參數(shù)等效電路分析。中頻電壓放大倍數(shù)：?jiǎn)喂芄采浞糯箅娐奉l率特性2.低頻段

在低頻段，三極管的極間電容可視為開路，耦合電容C1、C2不能忽略。方便分析，現(xiàn)在只考慮C1，將C2歸入第二級(jí)。畫出低頻等效電路如圖所示。

低頻等效電路可推出低頻電壓放大倍數(shù)：該電路有一個(gè)RC電路高通環(huán)節(jié)。有下限截止頻率：共射放大電路低頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

在高頻段，耦合電容C1、C2可以可視為短路，三極管的極間電容不能忽略。這時(shí)要用混合π等效電路，畫出高頻等效電路如圖所示。3.高頻段用“密勒定理”將集電結(jié)電容單向化。高頻等效電路用“密勒定理”將集電結(jié)電容單向化：其中：

忽略CN，并將兩個(gè)電容合并成一個(gè)電容，得簡(jiǎn)化的高頻等效電路。其中：該電路有一個(gè)RC電路低通環(huán)節(jié)。有上限截止頻率：可推出高頻電壓放大倍數(shù)：其中：共射放大電路高頻段的波特圖幅頻響應(yīng)：

相頻響應(yīng)：

4.完整的共射放大電路的頻率響應(yīng)（1）通頻帶：（2）帶寬-增益積：│fbw×Aum│BJT一旦確定，帶寬增益積基本為常數(shù)兩個(gè)頻率響應(yīng)指標(biāo)：例題

解：模型參數(shù)為例3.7.1設(shè)共射放大電路在室溫下運(yùn)行，其參數(shù)為：試計(jì)算它的低頻電壓增益和上限頻率。低頻電壓增益為又因?yàn)樗陨舷揞l率為單管共射放大電路頻率特性增益-帶寬積BJT一旦確定，帶寬增益積基本為常數(shù)#

如何提高帶寬？頻率響應(yīng)——兩個(gè)截止頻率下限截止頻率fL——頻