第 5章 频率响应图 5― 8
(a)单向化模型； (b)进一步的简化等效电路
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第 5章 频率响应三,高频增益表达式及上限频率由图 5― 8(b)可见
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(5―23)
(5―24)
第 5章 频率响应
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(5―27)
(5―28)
第 5章 频率响应图 5― 9考虑管子极间电容影响的共射放大器频率响
(a)幅频特性； (b)相频特性； (c)幅频特性波特图；
(d)相频特性波特图第 5章 频率响应四,频率特性的波特图近似表示法将式 (5― 24)用对数频率响应来表示,即
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第 5章 频率响应五、负载电容和分布电容对高频响应的影响令式 (5― 24) 中的 Aus(jω)为 A′us(jω),ωH 为 ωH1,如图
5― 10(b)所示 。
第 5章 频率响应图 5― 10包含负载电容 CL
(a)电路； (b)等效电路第 5章 频率响应
(5―29)
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第 5章 频率响应
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）为输出回路时常数倒数
）为输入回路时常数倒数
(5―31)
(5―30)
(5―32)
(5―33)
第 5章 频率响应六,结果讨论通过以上分析,为我们设计宽带放大器提供了依据 。
1.选择晶体管的依据
2.关于信号源内阻 Rs
3.关于集电极负载电阻 RC的选择原则
4.关于负载电容 CL
第 5章 频率响应图 5― 12插入共集电路以减小 Rs大,CL大对 fH的不良影响第 5章 频率响应
5―3 共集电路的高频响应共集电路如图 5― 13(a)所示 。 这里,我们有意将基区体电阻 rbb′拉出来,并将 Cb′c及 Cb′e这两个对高频响应有影响的电容标于图中 。 与共射电路对比,我们有理由说,共集电路的高频响应比共射电路要好得多,即
f H(CC)>>f H(CE)。
第 5章 频率响应图 5― 13
(a)电路； (b)高频交流通路及密勒等效第 5章 频率响应一,Cb′c的影响由于共集电路集电极直接连接到电源 UCC,所以
Cb′c相当于接在内基极,b′”和,地,之间,不存在共射电路中的密勒倍增效应 。 因为 Cb′c本身很小 (零点几～
几 pF),只要源电阻 Rs及 rbb′较小,Cb′c对高频响应的影响就很小 。
第 5章 频率响应二,C b′e的影响这是一个跨接在输入端与输出端的电容,利用密勒定理将其等效到输入端 (如图 5― 13(b) 所示 ),则密勒等效电容 CM为
)1( uebM ACC (5―34)
A′u为共集电路的电压增益,是接近于 1的正值,
故 CM<<C b′e。
第 5章 频率响应三,CL的影响
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111
(5―35)
只要源电阻 Rs较小,工作点电流 ICQ 较大,则 Ro
可以做到很小 。
所以时常数 RoCL很小,fH2很高 。 因此说共集电路有很强的承受容性负载的能力 。
第 5章 频率响应
5―4 共基电路的高频响应共基电路如图 5― 14所示,我们来考察晶体管电容
C b′e和 C b′c以及负载电容 CL对高频响应的影响 。
第 5章 频率响应图 5― 14
(a)电路； (b)高频交流通路第 5章 频率响应一,C b′e的影响由图可见,如果忽略 rbb′的影响,则 C b′e直接接于输入端,输入电容 Ci= C b′e,不存在密勒倍增效应,且与 C b′c无关 。 所以,共基电路的输入电容比共射电路的小得多 。 而且共基电路的输入电阻 Ri≈re=26mV/ICQ,
也非常小,因此,共基电路输入回路的时常数很小,
fH1很高 。 理论分析的结果 fH1≈fT。
第 5章 频率响应二,C b′c及 CL的影响如图 5― 14(b)所示,如果忽略 rbb′ 的影响,则
Cb′c直接接到输出端,也不存在密勒倍增效应 。 输出端总电容为 Cb′c +CL。 此时,输出回路时常数为 R′o(Cb′c +
CL),输出回路决定的 fH2为
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H CCRCCRf
(5―36)
第 5章 频率响应
5―7 放大器的低频响应
5― 7― 1 阻容耦合放大器的低频等效电路阻容耦合共射放大器电路如图 5― 23(a)所示 。 在低频区,随着频率的下降,电容 C1,C2,CE呈现的阻抗增大,其分压作用不可忽视,故画出低频等效电路如图 5― 23(b)所示 。
第 5章 频率响应图 5― 23(c)中,将 gm 直接接地,对输出电压和增益的计算不会有影响 。
ebU?
图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应
5― 7― 2阻容耦合放大器低频响应分析由图 5― 23(c)可见,因为有 gm 的隔离作用,C2
对频率特性的影响与输入回路无关,可以单独计算 。
这样,在讨论 C1,CE对低频特性的影响时可设 C2短路 ;
反之,在讨论 C2对低频特性的影响时,可视 C1,CE短路 。
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第 5章 频率响应一,C1,Ｃ E对低频特性的影响如图 5― 23(c)所示,将随频率的下降而下降 。
一般电路能满足条件
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(5―47)
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第 5章 频率响应
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(5―50)
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中频区源增益）
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第 5章 频率响应定性画出低频增益的幅频特性和相频特性如图
5― 24。 可见,C1,CE的作用使放大器的低频响应下降,
其下限角频率 ωL1反比于时常数 (Rs+rbe)C。 当 ω=ωL1时,
附加相移为 +45°,其最大附加相移为 +90° 。
）（低频响应的附加相移低频增益相角）
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(5―53)
(5―54)
第 5章 频率响应图 5― 24阻容耦合放大器 C1及 CE引入的低频响应第 5章 频率响应第 5章 频率响应二,C2对低频响应的影响如前所述,在考虑 C2的影响时,忽略 C1,CE对低频响应的作用 。 为分析方便起见,将低频等效电路改画为图 5― 25所示,可见图 5― 25 C2
第 5章 频率响应
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第 5章 频率响应
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第 5章 频率响应三,讨论
(1)C1,Ｃ E,C2越大,下限频率越低,低频失真越小,附加相移也将会减小 。
(2)因为 CE等效到基极回路时要除以 (1+β),所以若要求 CE对 ωL1的影响与 C1相同,需要求取 CE =(1+β)C1,所以射极旁路电容的取值往往比 C1要大得多 。
(3)工作点越低,输入阻抗越大,对改善低频响应有好处 。
第 5章 频率响应
(4)RC,RL越大,对低频响应也有好处 。
(5)C1,CE,C2的影响使放大器具有高通特性,在下限频率点处,附加相移为正值,说明输出电压超前输入电压 。
(6)同时考虑低频和高频响应时,完整的频率特性如图 5― 26所示 。
第 5章 频率响应图 5―26 阻容耦合放大器完整的频率响应
(a)单向化模型； (b)进一步的简化等效电路
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第 5章 频率响应三,高频增益表达式及上限频率由图 5― 8(b)可见
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第 5章 频率响应
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(5―25a)
(5―25b)
(5―26)
(5―27)
(5―28)
第 5章 频率响应图 5― 9考虑管子极间电容影响的共射放大器频率响
(a)幅频特性； (b)相频特性； (c)幅频特性波特图；
(d)相频特性波特图第 5章 频率响应四,频率特性的波特图近似表示法将式 (5― 24)用对数频率响应来表示,即
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第 5章 频率响应五、负载电容和分布电容对高频响应的影响令式 (5― 24) 中的 Aus(jω)为 A′us(jω),ωH 为 ωH1,如图
5― 10(b)所示 。
第 5章 频率响应图 5― 10包含负载电容 CL
(a)电路； (b)等效电路第 5章 频率响应
(5―29)
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第 5章 频率响应
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(5―31)
(5―30)
(5―32)
(5―33)
第 5章 频率响应六,结果讨论通过以上分析,为我们设计宽带放大器提供了依据 。
1.选择晶体管的依据
2.关于信号源内阻 Rs
3.关于集电极负载电阻 RC的选择原则
4.关于负载电容 CL
第 5章 频率响应图 5― 12插入共集电路以减小 Rs大,CL大对 fH的不良影响第 5章 频率响应
5―3 共集电路的高频响应共集电路如图 5― 13(a)所示 。 这里,我们有意将基区体电阻 rbb′拉出来,并将 Cb′c及 Cb′e这两个对高频响应有影响的电容标于图中 。 与共射电路对比,我们有理由说,共集电路的高频响应比共射电路要好得多,即
f H(CC)>>f H(CE)。
第 5章 频率响应图 5― 13
(a)电路； (b)高频交流通路及密勒等效第 5章 频率响应一,Cb′c的影响由于共集电路集电极直接连接到电源 UCC,所以
Cb′c相当于接在内基极,b′”和,地,之间,不存在共射电路中的密勒倍增效应 。 因为 Cb′c本身很小 (零点几～
几 pF),只要源电阻 Rs及 rbb′较小,Cb′c对高频响应的影响就很小 。
第 5章 频率响应二,C b′e的影响这是一个跨接在输入端与输出端的电容,利用密勒定理将其等效到输入端 (如图 5― 13(b) 所示 ),则密勒等效电容 CM为
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故 CM<<C b′e。
第 5章 频率响应三,CL的影响
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(5―35)
只要源电阻 Rs较小,工作点电流 ICQ 较大,则 Ro
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所以时常数 RoCL很小,fH2很高 。 因此说共集电路有很强的承受容性负载的能力 。
第 5章 频率响应
5―4 共基电路的高频响应共基电路如图 5― 14所示,我们来考察晶体管电容
C b′e和 C b′c以及负载电容 CL对高频响应的影响 。
第 5章 频率响应图 5― 14
(a)电路； (b)高频交流通路第 5章 频率响应一,C b′e的影响由图可见,如果忽略 rbb′的影响,则 C b′e直接接于输入端,输入电容 Ci= C b′e,不存在密勒倍增效应,且与 C b′c无关 。 所以,共基电路的输入电容比共射电路的小得多 。 而且共基电路的输入电阻 Ri≈re=26mV/ICQ,
也非常小,因此,共基电路输入回路的时常数很小,
fH1很高 。 理论分析的结果 fH1≈fT。
第 5章 频率响应二,C b′c及 CL的影响如图 5― 14(b)所示,如果忽略 rbb′ 的影响,则
Cb′c直接接到输出端,也不存在密勒倍增效应 。 输出端总电容为 Cb′c +CL。 此时,输出回路时常数为 R′o(Cb′c +
CL),输出回路决定的 fH2为
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(5―36)
第 5章 频率响应
5―7 放大器的低频响应
5― 7― 1 阻容耦合放大器的低频等效电路阻容耦合共射放大器电路如图 5― 23(a)所示 。 在低频区,随着频率的下降,电容 C1,C2,CE呈现的阻抗增大,其分压作用不可忽视,故画出低频等效电路如图 5― 23(b)所示 。
第 5章 频率响应图 5― 23(c)中,将 gm 直接接地,对输出电压和增益的计算不会有影响 。
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图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应图 5―23 阻容耦合共射放大器及其低频等效电路第 5章 频率响应
5― 7― 2阻容耦合放大器低频响应分析由图 5― 23(c)可见,因为有 gm 的隔离作用,C2
对频率特性的影响与输入回路无关,可以单独计算 。
这样,在讨论 C1,CE对低频特性的影响时可设 C2短路 ;
反之,在讨论 C2对低频特性的影响时,可视 C1,CE短路 。
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第 5章 频率响应一,C1,Ｃ E对低频特性的影响如图 5― 23(c)所示,将随频率的下降而下降 。
一般电路能满足条件
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(5―47)
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第 5章 频率响应
(5―49)
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下限角频率）
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第 5章 频率响应定性画出低频增益的幅频特性和相频特性如图
5― 24。 可见,C1,CE的作用使放大器的低频响应下降,
其下限角频率 ωL1反比于时常数 (Rs+rbe)C。 当 ω=ωL1时,
附加相移为 +45°,其最大附加相移为 +90° 。
）（低频响应的附加相移低频增益相角）
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(5―53)
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第 5章 频率响应图 5― 24阻容耦合放大器 C1及 CE引入的低频响应第 5章 频率响应第 5章 频率响应二,C2对低频响应的影响如前所述,在考虑 C2的影响时,忽略 C1,CE对低频响应的作用 。 为分析方便起见,将低频等效电路改画为图 5― 25所示,可见图 5― 25 C2
第 5章 频率响应
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(5―55)
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第 5章 频率响应
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(中频源增益 )
(C2引入的下限角频率 )
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(5―58)
(5―59)
(5―60)
第 5章 频率响应三,讨论
(1)C1,Ｃ E,C2越大,下限频率越低,低频失真越小,附加相移也将会减小 。
(2)因为 CE等效到基极回路时要除以 (1+β),所以若要求 CE对 ωL1的影响与 C1相同,需要求取 CE =(1+β)C1,所以射极旁路电容的取值往往比 C1要大得多 。
(3)工作点越低,输入阻抗越大,对改善低频响应有好处 。
第 5章 频率响应
(4)RC,RL越大,对低频响应也有好处 。
(5)C1,CE,C2的影响使放大器具有高通特性,在下限频率点处,附加相移为正值,说明输出电压超前输入电压 。
(6)同时考虑低频和高频响应时,完整的频率特性如图 5― 26所示 。
第 5章 频率响应图 5―26 阻容耦合放大器完整的频率响应
