《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 放大电路的频率响应

课本P208 第5章放大电路的频率响应 教学时数:5学时 重点与难点: 1、放大电路的频率响应 2、高频等效模型 3、多级放大电路的频响 4、集成运放的频率补偿

1 第5章 放大电路的频率响应 课本P208  教学时数：5学时  重点与难点：  1、放大电路的频率响应  2、高频等效模型  3、多级放大电路的频响  4、集成运放的频率补偿

引言 1.幅频特性和相频特性 um A=An(f)∠q(f 0.7074 ∫4()—幅频特性 1(∫)—相频特性 y 几一下限截止频率 fH-上限截止频率 2.频带宽度(带宽)BW( Band width) BW=fH-fL≈fH 2

2  O f Aum 1.幅频特性和相频特性 A A ( f ) ( f )  u = u  Au ( f ) — 幅频特性 ( f ) — 相频特性 0.707Aum O f Au f L— 下限截止频率 f H— 上限截止频率 2. 频带宽度(带宽)BW(Band Width) BW = f H - f L  f H 引 言 fL fH

5.1.1简单RC低通和高通电路的频率特性 、RC低通电路的频率特性 1.频率特性的描述 R 1/jaC U R+iliac 1+jaRC 令1/RC=a1 则f1=1/2mRC 3

3 一、RC 低通电路的频率特性 5.1.1 简单 RC 低通和高通电路的频率特性 1. 频率特性的描述 R C Uo • Ui • • 1 j 1 1/ j 1/ j i o R C RC C U U Au    + = + = = • • H 1 j 1 f f + = 令 1/RC =  H 则 fH = 1/2RC

n|幅频特性 0.70 +(f/f)2 q=- arctan f/ft滞后 904----- ∫=0时,A4|=1;q=0 相频特性 J=n时,|=2=0.707:=-4 ∫>f时,A→>0;q→-90° 4

4 1 ( / ) 1 2 H f f A u + = • H  = -arctan f / f 滞后 0 90 H   时， → ； → -  A u f f • f = 0 时 , A u = 1 ；  = 0 • = = = 0.707 = -45  21 f fH 时 ， A u ； • •O f |Au | 1 0.70 7 O–45  –90  fH f 幅频特性 相频特性

2.频率特性的波特图 1+(f/f1)2 P=-arctan f/fp 20lglauydB 0.1110100 0.70 20--1 3 dB f∫ 40 01110-20dB十倍频 45 45 909 90 频率特性 波特图 -45°片+倍频 5

5 2. 频率特性的波特图 f / fH 0 • 20lg|Au |/dB –20 0 –45  –90 fH –40 0.1 1 10 100 0.1 1 10 f / fH 频率特性 波特图 • –90 f 0 |Au | 1 0.707 0 –45  fH f – 3 dB – 20 dB/十倍频 – 45/十倍频 H  = - arctan f / f 1 ( / ) 1 2 H u f f A + = •

RC高通电路的频率特性 R R+1/joc 1+1jaRC 1-i fi lU令1RC=则=1nRC 1+(1/)2 = arctan f1/∫超前 ≥10f20g4|=0dB 20lg4=20lg0.7071=-3dBg=45° fs0.1f 201glAu=-20lgf/fH q≈90° 6

6 二、RC 高通电路的频率特性 R C RC R U U Au  1 1/j 1 1/ j i o + = + = = • • • f f L 1 j 1 - = 令 1/RC = L则 fL = 1/2RC  = arctan f L / f 超前 1 ( / ) 1 2 L f f Au + =  f  10 fL 20lg|Au | = 0 dB   0 f = fL 20lg|Au | = 20lg0.7071 = -3 dB  = 45 f  0.1 fL 20lg|Au | = -20lg f / fH   90 R C Ui Uo • •

例51.1求已知一阶低通电路的上限截止频率 1 kQ 就维宁定理等 1/1kQ2 I ka 01p 0.01 2兀RC2×3.14×0.5k×001pF 318(kHz) 例5.2已知一阶高通电路的f=300Hz,求电容C 5 C 2T r 2 kS 2×3.14×300HZ×2500g =0212(μ

7 例 5.1.1求已知一阶低通电路的上限截止频率。 0.01 F 1 k 1 k 1//1 k 0.01 F RC f  = 2 1 H 2 3.14 0.5 k 0.01 F 1     = = 31.8 (kHz) 例 5.1.2已知一阶高通电路的 fL = 300 Hz，求电容 C 。 500  C 2 k f R C L 2 1  =     = 2 3.14 300 Hz 2500 1 = 0.212 (F) 戴维宁定理等效

课本P214 5.2晶体管的高频等效模型 、混合π型高频小信号模型 (1)物理模型 基区的体电阻,b是假想 的基区内的一个点。 re-发射结电阻 be--re归算到基极回路的电阻 发射结电容,也用C这一符号 bc-集电结电阻 双极型三极管 Cb--集电结电容,也用C这一符号 物理模型 8

8 双极型三极管 物理模型 （1）物理模型 rb'e--- re归算到基极回路的电阻 Cbe ---发射结电容，也用C这一符号 rbc ---集电结电阻 Cbc ---集电结电容，也用C这一符号 rbb' ---基区的体电阻，b'是假想 的基区内的一个点。 re --- 发射结电阻 一、混合π型高频小信号模型 课本P214 5. 2 晶体管的高频等效模型

课本P215 (2)混合π型微变等效电路 bo gml Cl e b e ce e C e 高频混合π型小信号模型电路图 e 简化: 咯n bo 为什么不考虑C? ce 9

9 高频混合π型小信号模型电路图 （2）混合π型微变等效电路 简化： 忽略rb’c 、 rce 课本P215 为什么不考虑C '' ？

(3)参数计算 b b C 课本P215 br 据rne=bh+ 8 b'e 26mV =b+(+β E (MA) bb ic b 26mV 得rne=(1+β g I(mA) Ce b'e e 据 gm vh=βIbI b'e 低 b'e 频 e。he令ate 得 βI(mA) ≈38.5c(mS) e 26mV 另C1 总mf是三极管的特征频率 另C1,是 b'c b'e 2TiT 手册上的CAA0

10 低 频 时 （3）参数计算 I (mA) 26mV r (1 ) r r r E b b e b b' b'e = + +  据 = + bb' be b'e E b'e r r r I (mA) 26mV r (1 ) = - 得 = +  b'e b'e m b'e b b r V g V I I  据  =   = 38.5I (mS) 26mV I (mA) r g C E b'e m =   得 = 另 T 是三极管的特征频率 T m f 2 f g b'e C  = Cob b'c C 手册上的 另 是 课本P215