第十五讲 放大电路的频率响应第十五讲 放大电路的频率响应一、单管共射放大电路的频率响应二、多级放大电路的频率响应一、单管共射放大电路的频率响应适用于信号频率从 0～ ∞的交流等效电路中频段,C 短路,开路。'
πC
'πC低频段：考虑 C 的影响,开路。
高频段：考虑 的影响,C 开路。
'πC
1,中频电压放大倍数
eb'
o
i
eb'
s
i
s
o
sm
U
U
U
U
U
U
U
U
A
u

)]([ Lcm
be
eb'
is
i
sm RRgr
r
RR
RA
u ∥
带负载时：
)( cm
be
eb'
is
i
s m o Rgr
r
RR
RA
u
空载时：
2,低频电压放大倍数,定性分析
0U
.
oo
U
.
o
I
.
o
。超前，时，，当超前 900 0 ooooooo UUUfUU
)( cm
be
eb'
is
i
s m o Rgr
r
RR
RA
u ＋
A u
.
U i
.
U oo
.
U o
.
C
R LsU
R s
2,低频电压放大倍数：定量分析
j
1
Lc
L
s m o
oo
o
s
oo
s
o
sl
R
C
R
RA
U
U
U
U
U
UA
uu



CRR
A
RR
RR
R
C
R
RAA u
uu
)(j
11
j
1
Lc
sm
Lc
Lc
Lc
L
s m osl





)( cm
be
eb'
is
i
s m o Rgr
r
RR
RA
u ＋
)(π2
1
)(j1 LcLL
sm
sl RRfff
AA u
u

C所在回路的时间常数？
A u
.
U i
.
U oo
.
U o
.
C
R LsU
R s
2,低频电压放大倍数：低频段频率响应分析



)a r c t a n90(- 1 8 0
)(1
1
lg20lg20lg20
L
2L
smsl
f
f
f
f
AA
uu

CRRfff
ffAA u
u )( π2
1
j1
)j(
Lc
L
L
Lsmsl


- 1 3 5 dB3lg20 sL?，下降时,uAff?
)lg (20lg20 LsmsL ffAAff uu 时，
。，时, 90 0 0 s?uAf?
smsL lg20lg20 uu AAff 时，
中频段
20dB/十倍频
3,高频电压放大倍数：定性分析
0
U
.
C
Is
.
U
.
s
'
。滞后
，时，当
，滞后
)90(
0
'
s
'
'
'
s
'
π
π
π


UU
Uf
UU
C
C
C
)( sbbbeb'
be
eb'
is
i
i
eb'
s
i
s
'
s RRrrR
r
r
RR
R
U
U
U
U
U
U ∥∥,

A u
.
U o
.
R LsU'
R b'
e
)( sbbbeb' RRrrR ∥∥
3,高频电压放大倍数：定量分析
)]([ π2
1
π2
1
j1
'
πsbbb'eb'
'
π
H
H
sm
s
o
sh CRRrrRCf
f
f
A
U
UA u
u ∥∥


)(
j
1
j
1
'Lm
'
π
'
π
be
eb'
is
i
C
o
'
s
C
s
'
s
s
o
sh
'
π
'
π Rg
C
R
C
r
r
RR
R
U
U
U
U
U
U
U
U
A u


3,高频电压放大倍数：高频段频率响应分析
)]([ π2
1
j1
'
πsbbb'eb'
H
H
sm
s
o
sh
CRRrr
f
f
f
A
U
U
A uu
∥∥?

- 2 2 5 dB3lg20 shH?，下降时,uAff?


H
2
H
msh
a r c t a n-- 1 8 0
)(1lg20lg20lg20
f
f
f
f
AA uu
；下降倍，每增大时,dB20lg20 10 shH uAfff
。，时, - 2 7 0 0 sh?uAf?；时,smshH lg20lg20 uu AAff
4,电压放大倍数的波特图
)j1)(
j
1(
)j1)(j1(
)j(
H
L
sm
HL
L
sm
s
o
s
f
f
f
f
A
f
f
f
f
f
f
A
U
U
A
u
u
u


全频段放大倍数表达式：
5,带宽增益积：定性分析
fbw＝ fH－ fL≈ fH
)]([ π2
1
'
πsbbb'eb'
H CRRrrf ∥∥
μ'Lmπ'π )1( CRgCC
Hmbwm fAfA uu带宽增益积




m
'
Lm
H
'
π
'
Lm
uARg
fCRg
)]([ Lcm
be
eb'
is
i
sm RRgr
r
RR
RA
u ∥
矛盾当提高增益时，
带宽将变窄；反之，增益降低，
带宽将变宽。
5,带宽增益积：定量分析
)]([ π2
1
'
πsbbb'eb'
H CRRrrf ∥∥
μ'Lmπ'π )1( CRgCC
)]([ Lcm
be
eb'
is
i
sm RRgr
r
RR
RA
u ∥
若 rbe<<Rb,Rs<<Rb、,则可以证明图示电路的
μ'Lm'Lm 1 CRgRg,
μsb b '
Hm )(π2
1
CRrfA u
说明决定于管子参数对于大多数放大电路，增益提高，带宽都将变窄。
要想制作宽频带放大电路需用高频管，必要时需采用共基电路。
约为常量根据二、多级放大电路的频率响应：分析举例一个两级放大电路每一级（已考虑了它们的相互影响）的幅频特性均如图所示。
6dB 3dB
fL fH
≈0.643fH1
121 lg40lg20lg20lg20 uuuu AAAA
fL> fL1,fH< fH1，频带变窄！
二、多级放大电路的频率响应
),,2,1(
bbw
HH
LL
nk
ff
ff
ff
wk
k
k




n
k k
n
k
k f.ff.f
1
2
HH1
2
LL
1111 11
对于 N级放大电路，若各级的下、上限频率分别为 fL1～
fLn,fH1～ fHn，整个电路的下、上限频率分别为 fL,fH，
则
n
k
k
n
k
uku AA
1
1
lg20lg20


由于 求解使增益下降 3dB的频率，经修正，可得
1.1为修正系数讨论一：问题
1,信号频率为 0～ ∞时电压放大倍数的表达式？
2,若所有的电容容量都相同，
则下限频率等于多少？
讨论一：时间常数分析所确定的截止频率。、、、分别考虑 'πe21 CCCC
1beb2b1s1 )( CrRRR ∥∥
2Lc2 )( CRR
e
b2b1sbe
ee )1( C
RRRrR

∥∥∥
'
C C)]RRRr(r[ πb2b1sb b 'eb''π ∥∥∥
C2,Ce短路,开路，求出
'πC
C1,Ce短路,开路，求出
'πC
C1,C2短路,开路，求出
'πC
C1,C2,Ce短路，求出讨论一：电压放大倍数分析
1beb2b1s1 )( CrRRR ∥∥ 2Lc2 )( CRR
e
b2b1sbe
ee )1( C
RRRrR

∥∥∥
'
C C)]RRRr(r[ πb2b1sb b 'eb''π ∥∥∥
)j(1)j(1)j(1)j(1
j
HL3L2L1
L3L2L1
33
m ffffffff
ffffAA
uu

)π2(1
)π2(1
)π2(1
)π2(1
'
π
H
eL3
2L2
1L1
C
f
f
f
f
很小！
清华大学 华成英
hchya@tsinghua.edu.cn
讨论二
1,该放大电路为几级放大电路?
2,耦合方式?
3,在 f ＝ 104Hz 时，增益下降多少？附加相移 φ’＝？
4,在 f ＝ 105Hz 时，附加相移 φ’≈？
5,画出相频特性曲线；
6,fH＝？
uA?已知某放大电路的幅频特性如图所示，讨论下列问题：