2022-2023学年高二物理竞赛课件：单级放大电路的低频响应

单级放大电路的低频响应 2 式中， fL1 、 fL2分别输入回路和输出回路的转折频率。如果两个下限频率fL1 、 fL2相差4倍以上，可取大者作为电路的下限截止频率fL1，否则只能按定义求fL 说明：由于Ce折合到输入回路时缩小了（1+），所以放大电路的低频响应主要决定于Ce 。 第三章 半导体三极管及其放大电路 单级放大电路的低频响应 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 北华航天工业学院 3 思路：由于放大电路的高频响应与RC低通滤波电路的频率响应相类似，所以可借助于RC低通滤波电路来研究放大电路的高频响应。 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 (1)RC低通滤波电路 北华航天工业学院 4 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 (1)RC低通滤波电路 北华航天工业学院 5 由式 可得低通滤波电路的幅频特性和相频特性的数学表达式： ----幅频特性 ----相频特性 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 (1)RC低通滤波电路 北华航天工业学院 6 +5.7° 0.1f H f H 10f H 0 -20 -40 -45 -90 0 f f -20dB/十倍频 -3  0.1f H f H 10f H -3dB -5.7° -5.7° 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 (1)RC低通滤波电路 北华航天工业学院 7 +5.7° 0.1f H f H 10f H 0 -20 -40 -45 -90 0 f f -20dB/十倍频 -3  0.1f H f H 10f H -3dB -5.7° -5.7° 图中： fH---RC低通滤波电路的转折频率，即放大电路的上限频率 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 (1)RC低通滤波电路 结论： 要想分析放大电路的高频响应，确定下限频率，只要把放大电路在高频区时所对应微变等效电路转换成低通滤波电路的形式即可。 北华航天工业学院 8 第三章 半导体三极管及其放大电路 3.6.2 放大电路的频率响应 3. 放大电路的高频响应 需要说明的是： 在高频区，由于三极管极间电容的影响必须考虑，因此，原有三极管h参数微变等效电路在高频区将不再适用。 取而代之的等效电路需要从三极管的物理结构和作用两个方面来获得。----混合型等效电路。 北华航天工业学院 9 e b c re rb′e rbb′ rb′c rc 三极管结构 b′ Cb′e Cb′c Cb′c : 2~10pF(Cμ) 几十到几百pF(Cπ) 见P122 可忽略 体电阻 发射结正偏电阻 集电结反偏电阻 发射结扩散电容 集电结势垒电容 第三章 半导体三极管及其放大电路 3. 放大电路的高频响应 (2)混合型等效电路 北华航天工业学院 10 再考虑三极管的电流放大作用，可得如下等效电路： 物理结构 电流放大作用 这一模型中用 代替 ，这是因为β本身就与频率有关，而 gm与频率无关。推导如下: 第三章 半导体三极管及其放大电路 北华航天工业学院 11 忽略 rb′c和 rce对电路的影响后，得简化等效模型： 第三章 半导体三极管及其放大电路 (2)混合型等效电路 因为集电极反偏，所以rb′c很大，可以忽略其影响—开路 因为rce>>RL,他们是并联关系，所以rce很大，可以忽略其影响—开路 北华航天工业学院 12 简化混合型等效电路 在简化混合π型模型中，因存在Cb′c ，对求解不便，可通过单向化处理加以变换。 如何进行单向化处理 第三章 半导体三极管及其放大电路 (2)混合型等效电路 北华航天工业学院 $