第五章放大电路的频率响应
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 第五章 放大电路的频率响应
第五章放大电路的顿率响应 §51频率响应的有关概念 §52晶体管的高频等效电路 §53放大电路的频率响应 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 第五章 放大电路的频率响应 §5.1 频率响应的有关概念 §5.2 晶体管的高频等效电路 §5.3 放大电路的频率响应
§5频率响应的有关橈倉 、本章要研究的问题 二、高通电路和低通电路 三、放大电路中的频率参数 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn §5.1 频率响应的有关概念 一、本章要研究的问题 二、高通电路和低通电路 三、放大电路中的频率参数
、酐究的问题 放大电路对信号频率的适应程度,即 信号频率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电容、 半导体器件极间电容的存在,使放大倍数 为频率的函数。 在使用一个放大电路时应了解其信号 频率的适用范围,在设计放大电路时,应 满足信号频率的范围要求。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 一、研究的问题 放大电路对信号频率的适应程度，即 信号频率对放大倍数的影响。 由于放大电路中耦合电容、旁路电容、 半导体器件极间电容的存在，使放大倍数 为频率的函数。 在使用一个放大电路时应了解其信号 频率的适用范围，在设计放大电路时，应 满足信号频率的范围要求
羊大学 高通电路和低通电路 1.高通电路:信号频率越高,输出电压越接近输入电压。 超前U;,当∫→>0时 →0,U超前U90° 2.低通电路:信号频率越低,输出电压越接近输入电压。 滞后U,当f→>时; 1→0.0滞后9 使输出电压幅值下降到70.7%,相位为±45°的信号频率为 截止频率。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 二、高通电路和低通电路 ， 超前 。 超前 ，当 时； → → 0 90 0 o o i o i U U U U U f Ui . I . 2. 低通电路:信号频率越低，输出电压越接近输入电压。 Ui . Uo . I . ， 滞后 。 滞后 ，当 时； → → o 0 o i 90 o i U U U U U f 使输出电压幅值下降到70.7%，相位为±45º的信号频率为 截止频率。 Ui . Uo . I . 1. 高通电路:信号频率越高，输出电压越接近输入电压
三、放大电路中的频率参数 0°y/高通 电路007m fw=fH-f L R 低通 R电路 低频 中频段 高频段 通频带) 结电容 下限频率 上限频率 在低频段,随着信号频率逐渐降低,耦合电容、旁路 电容等的容抗增大,使动态信号损失,放大能力下降。 在高频段,随着信号频率逐渐升高,晶体管极间电容和 分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小,使动态信号 损失,放大能力下降。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 三、放大电路中的频率参数 在低频段，随着信号频率逐渐降低，耦合电容、旁路 电容等的容抗增大，使动态信号损失，放大能力下降。 高通 电路 低通 电路 在高频段，随着信号频率逐渐升高，晶体管极间电容和 分布电容、寄生电容等杂散电容的容抗减小，使动态信号 损失，放大能力下降。 下限频率 上限频率 bw H L f = f − f 结电容
§52晶体管的高顿等致电路 混合π模型 电流放大倍数的频率响应 、晶体管的频率参数 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn §5.2 晶体管的高频等效电路 一、混合π模型 二、电流放大倍数的频率响应 三、晶体管的频率参数
羊大学 混合T模型 1.模型的建立:由结构而建立,形状像∏,参数量纲各不相同。 阻值 C 阻值大 连接了输入回路 和输出回路 I C bO gmob'e gm为跨导,它不随信<。 号频率的变化而变。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 1. 模型的建立：由结构而建立，形状像Π，参数量纲各不相同。 gm为跨导，它不随信 号频率的变化而变。 阻值小 阻值大 连接了输入回路 和输出回路 一、混合π模型
2混合丌模型的单向化(使信号单向传递) b b Ri k≈-g m R 等效变换后电流不变 X b'e μ CH b +gR 8 μ ≈山+C+C ≈(1+8mR)C k-1 同理可得,C k 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 2. 混合π模型的单向化（使信号单向传递） ' m L μ b'e μ b'e ce μ (1 ) k g R X U k X U U I C C C − = − − = ' m L μ μ b'e 'μ 1 g R X I U X C C C + = μ ' m L ' μ C (1+ g R )C μ '' μ 1 C k k C − 同理可得， 等效变换后电流不变
3.晶体管简化的高频等敌电路 gmb 为什么不考虑C? A.al+2令如何得到模型中的参数? 可从手册查得 Bolb=gmUbe=gm Ibrb b=(1+B6) EO EO b'e 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 3. 晶体管简化的高频等效电路 ' π μ ' π EQ T b'e 0 bb' μ (1 ) C C C I U r r C = + = + 、 可从手册查得 T EQ b'e 0 m 0 b m b'e m b b'e U I r g I g U g I r = = = 如何得到模型中的参数？ 为什么不考虑Cμ '' ？ ＝？