《波特图画法》.ppt.ppt

模拟电子技术 频率响应的一般概念 三极管的频率参数 单管共射放大电路的频率响应 多级放大电路的频率响应模拟电子技术放大电路的频率响应了解频率响应的一般概念;正确理解和掌握幅频特性及相频特性、频率失真问题和波特图的应用;理解三极管的频率参数;理解和熟悉单管共射放大电路的频率响应;掌握混合π型等效电路分析法及频率响应;理解多级放大电路的频率响应。学****目的与要求学****目的与要求模拟电子技术放大电路的频率响应 频率响应的概念实际应用中,电子电路所处理的信号,如语音信号、电视信号等都不是简单的单一频率信号,它们的幅度及相位几乎都由固定比例关系的多频率分量组合而成,且具有一定的频谱。如音频信号的频率范围从 20Hz 到 20kHz ,而视频信号的频率范围可从直流到几十兆赫。当输入信号中含有不同频率的正弦分量时,电路的放大倍数就成为频率的函数,这种函数关系称为放大电路的频率响应或频率特性。放大电路中一般均存在如管子的极间电容,电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等电抗元件,造成放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。因此放大电路的阻抗也都是信号频率 f 的函数。频率响应是衡量放大电路对不同频率信号适应能力的一项技术指标。本章将介绍有关放大电路频率响应方面的知识。模拟电子技术放大电路的频率响应 幅频特性和相频特性描写放大倍数之模与频率的关系曲线称幅频特性;而描写相位与频率的关系曲线称相频特性。共发射极放大电路的电压放大倍数通常用复数表示,即????u uAA式中幅度 A u和相角φ都是频率 f 的函数, 典型的单管共射放大电路的波特图如图示。模拟电子技术放大电路的频率响应 f AA mf L下限频率 f H上限频率通频带 BW 下限频率、上限频率和通频带工程上规定,当放大倍数下降到中频值的 倍时,所对应的低频频率和高频频率分别称为下限频率 f L及上限频率 f H。图中上限频率 f H和下限频率 f L之差,称为通频带 BW ,即 LHff BW ??模拟电子技术放大电路的频率响应 频率失真当输入信号包含多次谐波时,经过放大电路的放大,输出波形将产生频率失真,如上图所示。模拟电子技术放大电路的频率响应因放大电路对不同频率信号的放大倍数不同,因此而产生的波形失真,称作频率失真。因放大电路对不同频率的信号产生的相移不同,因此而产生的波形失真,称为相位失真。 频率失真模拟电子技术放大电路的频率响应当全面分析频率响应时,常采用中频段、低频段与高频段三个频段进行。中频段是指在通频带以内的频率范围 BW 区间。中频段内各种容抗影响极小,可忽略不计。此时电压放大倍数基本上是一个与频率无关的常数。除了晶体管的反相作用外,无其他附加相移,所以中频电压放大倍数的相角φ≈–180 °。低频段是指 f L与原点之间的频率范围。这段频率范围内耦合、旁路电容的容抗不可忽略,损耗一部分信号,使放大倍数下降à usL,相移超前 90°。高频段是指 f H之右的频率范围。引起高频段放大倍数下降的原因有两个:一是三极管的极间电容及接线电容起作用, 将信号旁路掉一部分;二是晶体管的β值也随频率升高而减小,从而使电压放大倍数下降,相移滞后 90°。模拟电子技术放大电路的频率响应频率失真与非线性失真不同频率失真与非线性失真不同从现象上看,频率失真与第 2章讨论的非线性失真相似, 都是输出信号波形不能如实反映输入信号的波形,但是: 1. 频率失真是由于放大电路频带不够宽,因而对不同频率的信号响应不同而造成的失真,频率失真属于线性失真, 这种失真不会产生新的频率信号; ,属于非线性失真,非线性失真会产生新的频率信号。模拟电子技术放大电路的频率响应 波特图在研究放大电路的频率响应时,由于信号的频率范围很宽,通常从几赫到几百兆赫以上,放大电路的放大倍数也很可从几倍至上百万倍,为压缩坐标,扩大视野,在画频率特性曲线时,频率坐标采用对数刻度,而幅值用 dB 表示或相角采用线性刻度。这种半对数坐标的特性曲线称为对数频率特性或波特图波特图。例如: 例如: f dB / lg20 uA ?0f L ? 20dB/ 十倍频 f H 20dB/ 十倍频 sm lg20 uA ?