《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件）第四章 放大电路的频率响应

第四章放大电路的频率响应 在电子技术的实际应用中，所处理的信号一般不 是单一频率的信号，而是频率范围很宽的信号（如声 音信号20Hz~20kHz)。不同频率的信号经同一放大 电路时放大倍数是不一样的。 S1频率响应的基本概念 §2RC低通和高通电路的频率响应 S3三极管的混合π型等效电路及参数估算 §4单管共射放大电路的频率响应 §5多级放大电路的频率响应

第四章 放大电路的频率响应 在电子技术的实际应用中，所处理的信号一般不 是单一频率的信号，而是频率范围很宽的信号（如声 音信号20Hz～20kHz）。不同频率的信号经同一放大 电路时放大倍数是不一样的。 §1 频率响应的基本概念 §2 RC低通和高通电路的频率响应 §3 三极管的混合π型等效电路及参数估算 §4 单管共射放大电路的频率响应 §5 多级放大电路的频率响应

§1频率响应的基本概念 •研究放大电路频率响应的必要性 ·放大电路频率特性的定性分析

§1 频率响应的基本概念 • 研究放大电路频率响应的必要性 • 放大电路频率特性的定性分析

研究放大电路频率响应的必要性 1、定义A(f) 放大电路中，由于电抗元件及晶体管极间电容的存在 当输入不同频率的信号时，电路的放大倍数为频率的函数 这种函数关系称为频率响应或频率特性 2、频率失真 通频带之外的信号通过放大电路时，电压放大倍数幅 值明显减小；也可能会有超前或滞后的相位移。 故当输入信号中包含多次谐波时输出波形可能会产生 频率失真（幅频失真和相频失真）

一、研究放大电路频率响应的必要性 1、定义 放大电路中，由于电抗元件及晶体管极间电容的存在， 当输入不同频率的信号时，电路的放大倍数为频率的函数， 这种函数关系称为频率响应或频率特性。 A ( f ) u 2、频率失真 通频带之外的信号通过放大电路时，电压放大倍数幅 值明显减小；也可能会有超前或滞后的相位移。 故当输入信号中包含多次谐波时输出波形可能会产生 频率失真（幅频失真和相频失真）

研究放大电路频率响应的必要性 3、 频率失真（线性失真）波形 基波 基波 二次谐波 二次谐波 基波 基波 二次谐波 二次谐波 放大电路对两个谐波成分的放大 两个谐波成分经放大电路后 倍数的幅值不同，放大后二者再 产生的相位移不同造成输出 叠加得到的输出就会产生失真一 信号失真—相频失真。 一幅频失真

一、研究放大电路频率响应的必要性 3、频率失真（线性失真）波形 两个谐波成分经放大电路后 产生的相位移不同造成输出 信号失真——相频失真。 放大电路对两个谐波成分的放大 倍数的幅值不同，放大后二者再 叠加得到的输出就会产生失真— —幅频失真

一、 研究放大电路频率响应的必要性 4.频率失真和非线性失真在实质上是不同的 非线性失真 频率失真 起 电路的非线性元件 电路中电抗性元件 因 对不同信号的响应 不同。 将正弦波变为非正 使各频率分量信号的 结 弦波，包含信号的 比例关系和时间关系 果 频率成分（基波） 发生变化，或滤掉某 和许多谐波成分。 些频率分量信号

一、研究放大电路频率响应的必要性 4.频率失真和非线性失真在实质上是不同的 起 因 非线性失真 频率失真 电路的非线性元件 电路中电抗性元件 对不同信号的响应 不同。 结 果 将正弦波变为非正 弦波，包含信号的 频率成分（基波） 和许多谐波成分。 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 些频率分量信号

放大电路频率特性的定性分析 1、 幅频特性和相频特性 电抗性元件的存在使正弦信号通过放大电路时 不仅幅度得到放大，还会产生一个相位移。 An=A(f)∠φ(f) 4 )—幅频特性 e(f) —相频特性

1、幅频特性和相频特性 电抗性元件的存在使正弦信号通过放大电路时 不仅幅度得到放大，还会产生一个相位移。 A A ( f ) ( f ) u = u  A ( f ) u ( f ) ——幅频特性 ——相频特性 二、放大电路频率特性的定性分析

二、放大电路频率特性的定性分析 2、单管共射放大电路频率特性的定性分析 Aum 0.707Am BW 通频带 ,下限频率 f任上限频率 0 90° -180° -270°

二、放大电路频率特性的定性分析 2、单管共射放大电路频率特性的定性分析 Au  O f fL fH BW Aum 0.707Aum - 90º -180º -270º  f 0 下限频率 上限频率 通频带

§2RC低通和高通电路的 频率响应 在分析放大电路的频率响应时，常会遇到由 RC元件构成高通电路或低通电路。 高频区：体现为管子的极间电容或接线电容。 低频区：体现为耦合电容或旁路电容。 R:从电容C两端看出去的等效电阻

§2 RC低通和高通电路的 频率响应 在分析放大电路的频率响应时，常会遇到由 RC元件构成高通电路或低通电路。 高频区：体现为管子的极间电容或接线电容。 低频区：体现为耦合电容或旁路电容。 R： C 从电容C两端看出去的等效电阻

波特图的概念 放大电路的对数频率特性称为波特图。 横轴：∫ 刻度：g力 对数幅频特性 纵轴：20lgA 单位：dB 横轴：f 刻度gf 对数相频特性 纵轴：0 优点：在较小的坐标范围内表示宽广的频率范围的变化情 况；对多级放大电路作图方便。 4 0.01 0.1 0.707 1 V 2 10 100 201g A -40 -20 -3 0 3 6 20 40

波特图的概念 放大电路的对数频率特性称为波特图。 对数幅频特性 对数相频特性 横轴：f 刻度： lg f 横轴：f 刻度 lg f 20 Au 纵轴： lg 单位：dB 纵轴：  优点：在较小的坐标范围内表示宽广的频率范围的变化情 况；对多级放大电路作图方便。 Au  Au  20lg - 40 - 20 - 3 0 3 6 20 40 0.01 0.1 0.707 1 2 2 10 100

RC高通电路的频率响应 耦合大电容 R R+ 1 1+ j@C joRC 令：f= 2元RC A= 1+五 1- a心 相角：p=arctan

一、RC高通电路的频率响应 耦合大电容 + _ + _ C Ui R  UO  令： RC f  = 2 1 L 2 L 1 1         + = f f 幅值： Au f f L 相角： = arctan i O U U Au   = f f Au j 1 1 L + = C R R j 1 + = jRC 1 1 1 + = f f L 1 j 1 - =