,模拟电路, 精品课程课件
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.1 频率特性的概念
§ 4.2多级放大电路的频率特性
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.1 频率特性的概念
学习目标,1.熟悉放大器频率特性的 概念和
用波特图描述放 大器的幅频特性、
相频特性
2.熟悉影响放大器频率特性的因素
学习重点,频率特性的概念和定性分析
§ 4.1 频率特性的概念
一、频率特性的基本概念
1.频率特性的概念
幅频特性 —— 放大器的信号放大倍数同频率的关系
相频特性 —— 输出信号与输入信号的相位差同频率的关系
2.表达式
)()( ffAA ???
?
§ 4.1 频率特性的概念
二、频率特性的定性分析
以单极阻容耦和共射放大电路为例
+
T
V
C b2
u
+
b1R
C
R
o
CC
-
R
b1
c
L
S
+
-
R
-
+
S
u
u
i
1.中频区
忽略电容
中频电压放大倍数,
be
L
iS
i
r
R
RR
R
u
uA ?
????
?
S
O
u s m
§ 4.1 频率特性的概念
2,低频区
+
+
S
-
u
+
i
S
+
R
-
u u
b
i
LR
r
-
be i
i
o
b
b
bR
c
c
+
R
e
C
β
C b1
电容视为开路
耦合电容 Cb1,Cb2的容抗随信号频率下降而增大
Aus下降,φ下降
当 f≈0时,Aus≈0 ? ≈0
§ 4.1 频率特性的概念
3,高频区
耦合电容 Cb1,Cb1视为短路
R s
U
s
R b
r
b 'e
CU b 'e
U
b 'e
g
m L
i
U
e
b b' c
U o
r
b 'b+
+
－ －
－
+ C b 'c
.
.,
.
.
+
－
R c
R
i cbi
b 'e
0?f当 0??
Aus下降,? 下降
时 Aus≈0
。
§ 4.1 频率特性的概念
三、频率特性的技术指标
A
u
A
um
0.70 7 A
um
f
H
f
L
f
通频带
共发射级放大电路的幅频特性
通频带 BW=
LfHf —
对放大器而言
通频带越宽性能越好
四、频率失真
返回
频率失真
幅频失真
相频失真
线性失真
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.2 多级放大电路频率特性
学习目标,1.掌握多级放大电路的电压放大倍
数、输入电阻及输出电阻的计算。
2.多级放大电路的频率特性。
学习重点, 多级放大电路的频率特性。
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
一、多级放大电路的耦合方式及分析方法
+
+
+
+
第一级
A1
第二级
A2 An
第 n 级 u
oiu
1,阻容耦合
+
—
+
+
R
e1b12
R
b11
R
c1
R R
b2
b1
C
b2
C
T
1
o
u
_
u
i b3
L
T
V
2
C
R
CC
R
e2
优点 静态工作点独立
温度漂移较小
缺点 不适合缓慢变化的信号
不便于集成
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
2.直接耦合
+
+
+
— -
u
R
2
1
o
V
T
T
R
i
e1
e2
CC
u
c1
R
R
b11
EE
V
优点 便于集成化
可放大缓慢变化的信号
缺点 静态工作点相互影响
温度漂移严重
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
3.多级放大电路的分析方法
前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗
后级的输入阻抗是前级的负载
（ 1）两级之间的相互影响
注意：在算前级放大倍数
时，要把后级的输入阻抗
作为前级的负载！i
.
o
.
u
U
UA ??
o1
.
o
.
i
.
o1
.
U
U
U
U ??
（ 2）电压放大倍数（以两级为例）
unu2u1u AAAA ????? ????
扩展到 n级：
+
+
+
+
i
o1
R
u
o1
- u
+
i1R
o2
o
R
-
L
u
u
R
A2 +
o1 i2 oR
R
-
u
+
负载
o2
A1
iR
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
（ 3） 输入电阻
Ri=Ri（最前级） (一般情况下）
（ 4） 输出电阻
Ro=Ro（最后级） (一般情况下）
+
+
+
+
i
o1
R
u
o1
-
u
+
i1R
o2
o
R
-
L
u
u
R
A2 +
o1 i2 oR
R
-
u
+
负载
o2
A1
iR
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
二、多级放大电路的频率特性
?
?
?????
?????
n
i
uiunuuu AAAAA
1
21 lg20lg20.,,,,lg20lg20lg20
多级放大电路的幅频特性和相频特性分别为：
?
?
????? n
i
in
1
21,....,?????
幅频特性 —— 对应的电压增益相加。
相频特性 —— 对应的相位差相加。
返回
第 4章 放大电路的频率特性
小 结
1.放大电路的频率特性指标主要从上限截止频率和下限截止频
率和通频带三个方面来衡量。
2.放大电路的频率失真包括频率失真和幅频失真，它们都属于
线形失真。
3.多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦
合三种。
4.对于 n级电压放大电路,其总的电压放大倍数是各级电压放大
倍数的乘积。其输入电阻为第一级放大器的输入电阻,输入电阻
为最后 n级放大电路的输出电阻,
第 4章 放大电路的频率特性
思考题
1.某一个放大电路在输入端加入的信号电压值不变,当不
断改变信号频率时,测得在不同的频率下的输出电压值,如
下表所示,试问,该放大电路的下限频率和上限频率各为什
么?
4.24.24.03.152.972.732.52u
10K1K20060453010f/Hz
2.设三极管放大电路中各级电压增益分别为 20dB,24dB
和 18dB,则总的电压放大倍数为多少倍?如果 Ui=2.5mV,则
输出电压为多大?
返回
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.1 频率特性的概念
§ 4.2多级放大电路的频率特性
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.1 频率特性的概念
学习目标,1.熟悉放大器频率特性的 概念和
用波特图描述放 大器的幅频特性、
相频特性
2.熟悉影响放大器频率特性的因素
学习重点,频率特性的概念和定性分析
§ 4.1 频率特性的概念
一、频率特性的基本概念
1.频率特性的概念
幅频特性 —— 放大器的信号放大倍数同频率的关系
相频特性 —— 输出信号与输入信号的相位差同频率的关系
2.表达式
)()( ffAA ???
?
§ 4.1 频率特性的概念
二、频率特性的定性分析
以单极阻容耦和共射放大电路为例
+
T
V
C b2
u
+
b1R
C
R
o
CC
-
R
b1
c
L
S
+
-
R
-
+
S
u
u
i
1.中频区
忽略电容
中频电压放大倍数,
be
L
iS
i
r
R
RR
R
u
uA ?
????
?
S
O
u s m
§ 4.1 频率特性的概念
2,低频区
+
+
S
-
u
+
i
S
+
R
-
u u
b
i
LR
r
-
be i
i
o
b
b
bR
c
c
+
R
e
C
β
C b1
电容视为开路
耦合电容 Cb1,Cb2的容抗随信号频率下降而增大
Aus下降,φ下降
当 f≈0时,Aus≈0 ? ≈0
§ 4.1 频率特性的概念
3,高频区
耦合电容 Cb1,Cb1视为短路
R s
U
s
R b
r
b 'e
CU b 'e
U
b 'e
g
m L
i
U
e
b b' c
U o
r
b 'b+
+
－ －
－
+ C b 'c
.
.,
.
.
+
－
R c
R
i cbi
b 'e
0?f当 0??
Aus下降,? 下降
时 Aus≈0
。
§ 4.1 频率特性的概念
三、频率特性的技术指标
A
u
A
um
0.70 7 A
um
f
H
f
L
f
通频带
共发射级放大电路的幅频特性
通频带 BW=
LfHf —
对放大器而言
通频带越宽性能越好
四、频率失真
返回
频率失真
幅频失真
相频失真
线性失真
第 4章 放大电路的频率特性
§ 4.2 多级放大电路频率特性
学习目标,1.掌握多级放大电路的电压放大倍
数、输入电阻及输出电阻的计算。
2.多级放大电路的频率特性。
学习重点, 多级放大电路的频率特性。
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
一、多级放大电路的耦合方式及分析方法
+
+
+
+
第一级
A1
第二级
A2 An
第 n 级 u
oiu
1,阻容耦合
+
—
+
+
R
e1b12
R
b11
R
c1
R R
b2
b1
C
b2
C
T
1
o
u
_
u
i b3
L
T
V
2
C
R
CC
R
e2
优点 静态工作点独立
温度漂移较小
缺点 不适合缓慢变化的信号
不便于集成
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
2.直接耦合
+
+
+
— -
u
R
2
1
o
V
T
T
R
i
e1
e2
CC
u
c1
R
R
b11
EE
V
优点 便于集成化
可放大缓慢变化的信号
缺点 静态工作点相互影响
温度漂移严重
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
3.多级放大电路的分析方法
前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗
后级的输入阻抗是前级的负载
（ 1）两级之间的相互影响
注意：在算前级放大倍数
时，要把后级的输入阻抗
作为前级的负载！i
.
o
.
u
U
UA ??
o1
.
o
.
i
.
o1
.
U
U
U
U ??
（ 2）电压放大倍数（以两级为例）
unu2u1u AAAA ????? ????
扩展到 n级：
+
+
+
+
i
o1
R
u
o1
- u
+
i1R
o2
o
R
-
L
u
u
R
A2 +
o1 i2 oR
R
-
u
+
负载
o2
A1
iR
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
（ 3） 输入电阻
Ri=Ri（最前级） (一般情况下）
（ 4） 输出电阻
Ro=Ro（最后级） (一般情况下）
+
+
+
+
i
o1
R
u
o1
-
u
+
i1R
o2
o
R
-
L
u
u
R
A2 +
o1 i2 oR
R
-
u
+
负载
o2
A1
iR
§ 4.2 多级放大电路的频率特性
二、多级放大电路的频率特性
?
?
?????
?????
n
i
uiunuuu AAAAA
1
21 lg20lg20.,,,,lg20lg20lg20
多级放大电路的幅频特性和相频特性分别为：
?
?
????? n
i
in
1
21,....,?????
幅频特性 —— 对应的电压增益相加。
相频特性 —— 对应的相位差相加。
返回
第 4章 放大电路的频率特性
小 结
1.放大电路的频率特性指标主要从上限截止频率和下限截止频
率和通频带三个方面来衡量。
2.放大电路的频率失真包括频率失真和幅频失真，它们都属于
线形失真。
3.多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦
合三种。
4.对于 n级电压放大电路,其总的电压放大倍数是各级电压放大
倍数的乘积。其输入电阻为第一级放大器的输入电阻,输入电阻
为最后 n级放大电路的输出电阻,
第 4章 放大电路的频率特性
思考题
1.某一个放大电路在输入端加入的信号电压值不变,当不
断改变信号频率时,测得在不同的频率下的输出电压值,如
下表所示,试问,该放大电路的下限频率和上限频率各为什
么?
4.24.24.03.152.972.732.52u
10K1K20060453010f/Hz
2.设三极管放大电路中各级电压增益分别为 20dB,24dB
和 18dB,则总的电压放大倍数为多少倍?如果 Ui=2.5mV,则
输出电压为多大?
返回
