2022-2023学年高二物理竞赛课件：RC 高通电路频率响应

RC 高通电路频率响应 RC 高通电路频率响应 由图，传递函数表达式 ： 时间常数 式中 ， 令 s = j，则频率特性表达式： 幅值： 相角： C R + - + - vi(t) vo(t) 下限角频率： 因 =p时， L =p 确定上限角频率： 0 p 0.1p 10p Av( )/dB  -20 0 p 0.1p 10p A( )  - 45 - 90 -20dB/十倍频 -45/十倍频 归纳一阶因子渐近波特图画法： 幅频渐近波特图： 已知 自0dB水平线出发，经p转折成斜率为（–20dB/十倍频）的直线。 相频渐近波特图： 自0水平线出发，经0.1p处转折，斜率为(–45/十倍频)，再经10p处转折为-90的水平线。 因 =p时， H =p 0 p 0.1p 10p A( )  45 90 绘制渐近波特图： 根据 画出幅频波特图 画出相频波特图 0 p 0.1p 10p Av( )/dB  -20 20dB/十倍频 -45/十倍频 幅频渐近波特图： >p：0dB水平线； <p：斜率为(20dB/十倍 频）的直线。 相频渐近波特图： <0.1p： -90的水平线。 0.1p<<10p ： 斜率为(–45/十倍频)的直线。 >10p ：0水平线。 多极点系统频率响应 利用RC低通电路分析结果，得传递函数表达式 ： 式中 C1 R1 + - + - vi vo Av1 C2 R2 Av2 C3 R3 Av3 如图所示的三级理想电压放大器，Ri ，Ro 0。试画渐近波特图，并求H 。已知 R1 C1> R2 C2 > R3 C3 频率特性表达式： 幅频及相频表达式： 均为单阶因子波特图的叠加。 假设 0 p2 0.1p1 10p3 A( )  - 90 p1 p3 - 180 - 270 0 p2 p1 p3 Av( )/dB  20 40 60 -20 p3 -20dB/十倍频 -40dB/十倍频 -60dB/十倍频 -45/十 -90/十 -45/十 归纳多极点系统渐近波特图画法： 幅频渐近波特图： 自中频增益AvI(dB)的水平线出发，经pn转折成斜率为（–20ndB/十倍频）的直线。 相频渐近波特图： 自0水平线出发，经0.1p1处开始转折，斜率为： (–45/十倍频）乘以（单阶因子重叠的段数）， 再经10pn ，转折成-90n的水平线。 已知 确定上限角频率： 根据定义，当 =H时： 即 整理并忽略高阶小量得： 上限角频率 若p2 4p1 ，则称p1为主极点， p2 、 p3为非主极点。 上限角频率取决于主极点角频率： 高频工作，考虑三极管极间电容影响时， 为频率的复函数。 三极管频率特性参数 rbb rbe rce Cbe Cbc gmVbe(s) b e b c Ib(s) Ic(s) 根据定义 经推导得 其中  / 2  指()下降到中频 的0.707倍时对应的角频率。 共发电路截止角频率   ()  当 =T时 因此 指()下降到1时，对应的角频率。 特征角频率T  / 2   ()  T 1 根据 T >>  T 是三极管具有电流放大作用的最高极限角频率。 及  指()下降到中频 的0.707倍时对应的角频率。 共基电路截止角频率 >T>> 根据 及 整理得 其中 三个频率参数中应用最广、最具代表性的是特征角频率T。通常，T越高，三极管高频性能越好，构成的放大器上限频率越高。 单向化近似 共发交流通路 RC + - vo + - vs RL RS + - vi 高频等效电路 rbb rbe rce Cbe Cbc gmVbe(s) b Vo(s) RS + - RC RL + - Vs(s) e c Ic(s) 由等效电路 整理得 单向化近似条件 则 $