《模拟电子电路》课程PPT教学课件：第五章 频率响应（1/2）

第5章频率响应 5-1频率响应的概念 5-1—1频率失真及不失真条件 频率失真 我们知道,待放大的信号,如语音信号、电视信 号、生物电信号等等,都不是简单的单频信号,它们 都是由许多不同相位、不同频率分量组成的复杂信号, 即占有一定的频谱

第5章 频率响应 5―1 频率响应的概念 5―1―1频率失真及不失真条件 一、频率失真 我们知道，待放大的信号，如语音信号、电视信 号、生物电信号等等，都不是简单的单频信号，它们 都是由许多不同相位、不同频率分量组成的复杂信号， 即占有一定的频谱

第5章频率响应 u (t) (t) 4.(t (b) 图5-1频率失真现象 (a)待放大信号;(b)振幅频率失真;(c)相位频率失真

第5章 频率响应

第5章频率响应 二、线性失真和非线性失真 线性失真和非线性失真同样会使输出信号产生畸 变,但两者有许多不同点: 1起因不同 线性失真由电路中的线性电抗元件引起,非线性 失真由电路中的非线性元件引起(如晶体管或场效应管 的特性曲线的非线性等)。 2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

第5章 频率响应 二、线性失真和非线性失真 线性失真和非线性失真同样会使输出信号产生畸 变，但两者有许多不同点： 1.起因不同 线性失真由电路中的线性电抗元件引起，非线性 失真由电路中的非线性元件引起(如晶体管或场效应管 的特性曲线的非线性等)。 2.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

第5章频率响应 、不失真条件—理想频率响应 综上所述,若放大器对所有不同频率分量信号的 放大倍数相同,延迟时间也相同,那么就不可能产生 频率失真,故不产生频率失真的条件为 A(i0)=4(o)∠g(jo) A(j)=K(常数) (5-2a) 0()=ot4(t也为常数) (5-2b)

第5章 频率响应 三、不失真条件——理想频率响应 综上所述，若放大器对所有不同频率分量信号的 放大倍数相同，延迟时间也相同，那么就不可能产生 频率失真，故不产生频率失真的条件为 (5―1) (5―2a) 也为常数） (5―2b) 常数） d d u u u j t t A j K A j A j j ( ) ( ( ) ( ( ) ( ) /_ ( ) _         = = = 

第5章频率响应 图5-2给出了不产生线性失真的振幅频率响应和 相位频率响应,称之为理想频率响应 9( K 0 图5—2理想频率响应 (a)理想振幅频率响应;(b)理想相位频率响应

第5章 频率响应 图5―2给出了不产生线性失真的振幅频率响应和 相位频率响应，称之为理想频率响应。 图5―2 (a)理想振幅频率响应；(b)理想相位频率响应

第5章频率响应 5-1—2实际的频率特性及通频带定义 实际的振幅频率特性一般如图5-3所示。在低频 和高频区放大倍数有所下降,而中间一段比较平坦 为分析方便起见,人们将实际的振幅频率响应划分为 三个区域,即中频区、低频区和高频区。并定义上限 频率、下限频率f以及通频带BW,以便定量表征频 率响应的实际状况

第5章 频率响应 5―1―2实际的频率特性及通频带定义 实际的振幅频率特性一般如图5―3所示。在低频 和高频区放大倍数有所下降，而中间一段比较平坦。 为分析方便起见，人们将实际的振幅频率响应划分为 三个区域，即中频区、低频区和高频区。并定义上限 频率fH、下限频率fL以及通频带BW，以便定量表征频 率响应的实际状况

第5章频率响应 (p) 理想幅频特性 0.70744 L半功率点 半功率点H 实际幅频特性 低频区 中频区 高频区 0 无BW-3d一 图5-3实际的放大器幅频响应

第5章 频率响应 图5―3实际的放大器幅频响应

第5章频率响应 A(|=14=07074 (5-3) 4()=4n|=0707 (5-4) BH=fn-f1≈fn (5-5) Gn=20gA(n)|=20gA|-3B (5-6) G2=20gA()|=20gA|-3B G·BW=4BW|≈=An·fn (5-7 ac

第5章 频率响应 u I u I H L u L u I H u H u I H L H u L u I u I u H u I u I G BW A BW A f G A j f A dB G A j f A dB BW f f f A j f A A A j f A A  =    = = − = = − = −  = = = = 20lg ( ) 20lg 3 20lg ( ) 20lg 3 0.707 2 1 ( ) 0.707 2 1 ( ) (5―3) (5―4) (5―5) (5―6) (5―7)

第5章频率响应 5-2单级共射放大器的高频响应 5-2—1晶体管的频率参数和高频等效电路 、晶体管的高频等效电路 在第二章中,我们曾经提到过晶体管的势垒电容 和扩散电容。因为发射结正向偏置,基区存贮了许多 非平衡载流子,所以扩散电容成分较大,记为Cbe;而 集电结为反向偏置,势垒电容起主要作用,记为 Cb。在高频区,这些电容呈现的阻抗减小,其对电流 的分流作用不可忽略。考虑这些极间电容影响的高频 混合π小信号等效电路如图5-4所示

第5章 频率响应 5―2单级共射放大器的高频响应 5―2―1晶体管的频率参数和高频等效电路 一、晶体管的高频等效电路 在第二章中，我们曾经提到过晶体管的势垒电容 和扩散电容。因为发射结正向偏置，基区存贮了许多 非平衡载流子，所以扩散电容成分较大，记为Cb′e；而 集电结为反向偏置，势垒电容起主要作用，记为 Cb′c。在高频区，这些电容呈现的阻抗减小，其对电流 的分流作用不可忽略。考虑这些极间电容影响的高频 混合π小信号等效电路如图5―4所示

第5章频率响应 UN 图5-4晶体管的高频小信号混合π等效电路

第5章 频率响应 图5―4 晶体管的高频小信号混合π等效电路