場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng).ppt

5.3場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型,場(chǎng)效應(yīng)管各極之間存在極間電容，其高頻等效模型如下：,一般情況下，rgs和rds比外接電阻大得多，可認(rèn)為是開(kāi)路。,Cgd可進(jìn)行等效變化，使電路單向化。,Cgd等效變化：,g-s之間的等效電容為,d-s之間的等效電容為,圖5.3.1場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型(b)簡(jiǎn)化模型,5.4單管放大電路的頻率響應(yīng),5.4.1單管共射放大電路的頻率響應(yīng),中頻段：各種電抗影響忽略，Au與f無(wú)關(guān)；,低頻段：耦合電容(或旁路電容)壓降增大，Au降低。與電路中的電阻構(gòu)成RC高通電路；,高頻段：三極管的極間電容并聯(lián)在電路中，Au降低。而且，構(gòu)成RC低通電路。,一、中頻電壓放大倍數(shù),耦合電容可認(rèn)為交流短路；極間電容可視為交流開(kāi)路。,1.中頻段等效電路,由圖可得：,2.中頻電壓放大倍數(shù),已知，則,結(jié)論：中頻電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，與利用簡(jiǎn)化h參數(shù)等效電路的分析結(jié)果一致。,二、低頻電壓放大倍數(shù),考慮耦合電容(或旁路電容)的作用，其等效電路：,C1與輸入電阻構(gòu)成一個(gè)RC高通電路。,輸出電壓：,低頻電壓放大倍數(shù)：,低頻時(shí)間常數(shù)為：,下限(3dB)頻率為：,則,對(duì)數(shù)幅頻特性：,對(duì)數(shù)相頻特性：,因電抗元件引起的相移為附加相移。低頻段最大附加相移為+90,三、高頻電壓放大倍數(shù),考慮極間電容的影響，其等效電路：,用戴維南定理簡(jiǎn)化高頻等效電路：,高頻時(shí)間常數(shù)：,上限(-3dB)頻率為：,的對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性：,高頻段最大附加相移為-90,四、波特圖,繪制波特圖步驟：,1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算、fL和fH；,2.由三段直線構(gòu)成對(duì)數(shù)幅頻特性；,中頻段：對(duì)數(shù)幅值=20lg,低頻段：f=fL開(kāi)始減小，作斜率為20dB/十倍頻直線；,高頻段：f=fH開(kāi)始增加，作斜率為20dB/十倍頻直線。,3.由五段直線構(gòu)成對(duì)數(shù)相頻特性。,對(duì)數(shù)幅頻特性：,對(duì)數(shù)相頻特性：,5.4.2單管共源放大電路的頻率響應(yīng),圖5.4.7單管共源放大電路及其等效電路,在中頻段開(kāi)路，C短路，中頻電壓放大倍數(shù)為,在高頻段，C短路，考慮的影響，上限頻率為：,在低頻段，開(kāi)路，考慮C的影響，下限頻率為：,電壓放大倍數(shù)：,5.4.3放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積,為了改善放大電路低頻特性，需加大耦合電容及其回路電阻，以增大回路時(shí)間常數(shù)，從而降低下限頻率。在信號(hào)頻率很低的場(chǎng)合，應(yīng)考慮采用直接耦合方式。,2.為了改善單管放大電路的高頻特性，應(yīng)增大上限頻率。,問(wèn)題：fH的提高與Ausm的增大是相互矛盾的。,3.增益帶寬積,中頻電壓放大倍數(shù)與通頻帶的乘積。,Ri=Rb/rbe,假設(shè)Rb>>Rs，Rb>>rbe；(1+gmRc)C>>C,說(shuō)明：,式不很?chē)?yán)格，但從中可以看出一個(gè)大概的趨勢(shì)，即選定放大三極管后，rbb和C的值即被確定，增益帶寬積就基本上確定，此時(shí)，若將放大倍數(shù)提高若干倍，則通頻帶也將幾乎變窄同樣的倍數(shù)。,如欲得到一個(gè)通頻帶既寬，電壓放大倍數(shù)又高的放大電路，首要的問(wèn)題是選用rbb和C均小的高頻三極管。,復(fù)習(xí)：,1.晶體管的混合模型,2.單管共射放大電路的頻率響應(yīng),表達(dá)式：,波特圖的繪制：三段直線構(gòu)成幅頻特性五段直線構(gòu)成相頻特性,5.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng),5.5.1多級(jí)放大電路頻率特性的定性分析,多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)：,對(duì)數(shù)幅頻特性為：,在多級(jí)放大電路中含有多個(gè)放大管，因而在高頻等效電路中有多個(gè)低通電路。在阻容耦合放大電路中，如有多個(gè)耦合電容或旁路電容，則在低頻等效電路中就含有多個(gè)高通電路。,多級(jí)放大電路的總相位移為：,兩級(jí)放大電路的波特圖,幅頻特性,一級(jí),二級(jí),相頻特性,一級(jí),二級(jí),多級(jí)放大電路的通頻帶，總是比組成它的每一級(jí)的通頻帶窄。,5.5.2多級(jí)放大電路的上限頻率和下限頻率的估算,在實(shí)際的多級(jí)放大電路中，當(dāng)各放大級(jí)的時(shí)間常數(shù)相差懸殊時(shí)，可取其主要作用的那一級(jí)作為估算的依據(jù)。即：若某級(jí)的下限頻率遠(yuǎn)高于其它各級(jí)的下限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的下限頻率就是該級(jí)的下限頻率。同理若某級(jí)的上限頻率遠(yuǎn)低于其它各級(jí)的上限頻率，則可認(rèn)為整個(gè)電路的上限頻率就是該級(jí)的上限頻率。,例5.5.1已知某電路的各級(jí)均為共射放大電路，其對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。求下限頻率、上限頻率和電壓放大倍數(shù)。,（2）高頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，斜率為-60dB/十倍頻程，電路中應(yīng)有三個(gè)電容，為三級(jí)放大電路。,解：（1）低頻段只有一個(gè)拐點(diǎn)，說(shuō)明影響低頻特性的只有一個(gè)電容，故電路的下限頻率為10Hz。,fH0.52fH1=(0.522105)Hz=104kHz,（3）電壓放大倍數(shù),