2022-2023学年高二物理竞赛课件：放大电路的频率特性

放大电路的频率特性 放大电路的频率特性 在前面的分析中，设输入信号是单一频率的正弦波，但实际上，放大器的输入信号通常是非正弦的，由于耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等的存在，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。 频率特性 幅频特性：电压放大倍数的模|Au|与频率 f 的关系 相频特性：输出电压相对于输入电压的 相位移  与频率 f 的关系 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 无旁路电容CE 有旁路电容CE Au减小 分压式偏置电路 ri 提高 ro不变 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 对信号源电压的放大倍数？ 信号源 考虑信号源内阻RS 时 RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL + + + +UCC ui uo + + – – RS eS + – 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 例1: 在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω， RE2= 2.7kΩ， RB1= 60kΩ， RB2= 20kΩ RL= 6kΩ ，晶体管β=50， UBE=0.6V, 试求: (1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE； (2) 画出微变等效电路； (3) 输入电阻ri、ro及 Au。 RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE1 RL + + + +UCC ui uo + + – – RE2 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 解: (1)由直流通路求静态工作点。 直流通路 RB1 RC RB2 RE1 +UCC RE2 + – UCE IE IB IC VB 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 (2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。 微变等效电路 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS RE 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 通频带 f |Au | 0.707| Auo | fL fH | Auo | 幅频特性 下限截止频率 上限截止频率 耦合、旁路电容造成。 三极管结电容、 造成 f –270° –180° –90° 相频特性  O 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 8 在中频段 所以，在中频段可认为电容不影响交流信号的传送，放大电路的放大倍数与信号频率无关。 (前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电压的相位移均是指中频段的) 三极管的极间电容和导线的分布电容很小，可认为它们的等效电容CO与负载并联。由于CO的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。 由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大，故对中频段信号的容抗很小，可视作短路。 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS + - 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压 比输入信号 要小，故放大倍数降低，并使 产生越前的相位移（相对于中频段）。 在低频段： 所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。 CO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS + - C1 C2 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 10 由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。 在高频段： 所以，在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主要原因是三极管电流放大系数 、极间电容和导线的分布电容的影响。 CO的容抗将减小，它与负载并联，使总负载阻抗减小，在高频时三极管的电流放大系数  也下降，因而使输出电压减小，电压放大倍数降低，并使 产生滞后的相位移（相对于中频段）。 rbe RB RC RL E B C + - + - + - RS Co 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 11 求Q点： 15.6.1 静态分析 直流通路 +UCC RB RE + – UCE + – UBE IE IB IC RB +UCC C1 C2 RE RL ui + – uo + – + + es + – RS 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 $