线性集成电路的应用.ppt

第五章放大电路的频率响应
在前几章单元放大器中,一直认为放大倍数是一个常量,输出与输入之间相位差为0或180度。其实不然,由于三极管内部具有电容效应,又由于放大电路中常常包含电抗性元件,所以,电路的放大倍数并不是一个常数,而是输入信号频率的函数,这称为放大电路的频率特性或频率响应。
放大电路的频率特性包含两个方面:幅频特性和相频特性。
因放大电路对不同频率成分信号的增益不同,从而使输出波形产生失真,称为幅度频率失真,简称幅频失真。
放大电路对不同频率成分信号的相移不同,从而使输出波形产生失真,称为相位频率失真,简称相频失真。
幅频失真和相频失真是线性失真。
分析方法:用相量形式,求传递函数,再作分析。
产生频率失真的原因是:
。

例如:耦合电容、旁路电容、分布电容、变压器、分布电感等;
()是频率的函数。

在研究频率特性时,三极管的低频小信号模型不再适用,而要采用高频小信号模型。
§ 简单RC低通和高通电路的频率响应
一. RC低通电路频率响应
∴
在此称为传递函数。
令
则
在此先称 fH为上限频率。
∴
当f=fH时,,相位差到-45度。称fH为上限频率。
fH
波特图的概念:
因为工程上为了作图简便,对上面的特性曲线用渐近折线来表示,称波特图。有“波特仪”专门用来显示波特图。它就象示波器一样显示波特图。
幅频特性波特图:
∵当f≤,上面
即
当f=fH时,
当时,上面
即
∴我们以为纵轴, 以为横轴作图。
幅频波特图
显然:
f ≤ ;
f ≥ 10fH时是一条自fH出发,斜率位-20dB/十倍频的斜线;
水平线与斜线在f=fH处相交。
相频特性波特图:
当f≤,
当f≥10fH时,
当f=fH时,
-45°/十倍频
最大误差-3dB
幅频响应
0分贝水平线
斜率为-20dB/十倍频程的直线
RC低通电路的综合波特图
RC低通电路的频率特性曲线
可见:当频率较低时,│Au │≈1,输出与输入电压之间的相位差=0。随着频率的提高, │Au │下降,相位差增大,且输出电压是滞后于输入电压的,最大滞后90o。在此频率响应中,上限截止频率fH是一个重要的频率点。