徐特立秀才 北京理工大学徐特立学院徐特立英才班模拟电路贯通课程二

5-3基本放大器高、低截止频率的估算二、开路时间常数法计算放大器的上限频率一、短路时间常数分析法及放大器的下限频率时间常数法:当只要求计算ωH和ωL时,可以直接找出网络的时间常数去计算。* TC1Rb1CCV uoLR- -ui2CcRRb2eCeR S -uSR一、短路时间常数求下限频率规则:①令信号源置零(保留内阻);②每次只令一个电容作用,其它电容短路;③找出时间常数τ=CR;回路比较多的话,误差比较大,除以修正系数1.

15* TC1Rb1CCV uoLR- -ui2CcRRb2eCeR S -uSR保留C1,C2、Ce短路*方法:二、利用开路时间常数法计算放大电路的上限频率(1)画出放大电路的高频微变等效电路:(2)分别求出高频等效电路中每一个电容的开路时间常数:关键是求Rjo步骤:除Cj以外的其他电容均开路;信号源短路处理;画出等效电路;Rjo即为等效电路中与电容相并联的等效电阻。

(3)将所有电容的开路时间常数相加,即可确定电路的上限频率:规则:①令信号源置零;②每次只令一个电容作用,其它电容开路;③找出时间常数τ=CR;*在高频段,耦合电容C1、C2及Ce以视为短路,三极管的极间电容不能忽略。

画出高频等效电路 TC1Rb1CCV uoLR- -ui2CcRRb2eCeR S -uSR*(1)计算电容Cb′e(Cπ)的开路时间常数电阻R1oRbR′Lrbb′rb′e -ub’egmub’eb′ecCb′CR1ORsCb′e*(2)计算电容Cb′c(Cμ)的开路时间常数电阻R2ORbR′Lrbb′rb′e -ub’egmub’eb′ecCb′CRsCb′Ci gmub’eR2o -uiiiRubb’e￠=LbmbR)iRgi(iRu￠￠ ￠=iuRo2=Rb'ub’e -gmub’eRL￠*补充介绍高频等效电路密勒单向化电路参见童诗白4版p226-227RbR′Lrbb′rb′e -ub’egmub’eb′ecCb′eRsCM1CM2brbb′RbR′Lrb′e -ub’egmub’eb′ecCb′CRsCb′e*多级放大器高、低截止频率的估算Au1(fH1,fL1)uiAu2(fH2,fL2)Aun(fHn,fLn)…可以证明:级联的级数越多,?fL??fH?放大器的总的通频带越窄。

*5-1放大电路频率特性的基本概念C1C2CeRb1Rb2ReRLRCRSuSVCC 2kHZ200MHz2HZ中频段的电压增益最高,在高频段和低频段,电压增益都要下降;中频段的输出电压和输入电压的相差约为180?,在高频段和低频段,会产生附加相移。

*非线性失真:特点:输出信号中含有新的频率成分。

线性失真(频率失真):特点:输出信号中不含有新的频率成分。幅频失真:相频失真:对输入信号的各频率分量不是等同放大,而产生的输出波形失真。对输入信号的各频率分量的相移不成比例,而产生的输出波形失真。

*时域表示RCui(t)uo(t)复杂系统,设激励e(t),系统响应为r(t),则可用高阶微分方程完全解由两个部分组成自由响应分量 强制响应分量齐次方程的通解 非齐次方程的特解*复频域中放大电路的传输函数将微分方程变成了代数方程拉氏变换冲激响应h(t)从时域表征系统的特性系统函数H(s)从复频域表征系统的特性1、借助系统函数在s平面零点与极点简明、直观地给出系统响应的许多规律;优点:2、可以预言系统的时域特性;3、便于划分系统的各个分量(自由/强制,瞬态/稳态);*几种典型情况理解1、H(s)极点落在s左半平面,则h(t)为衰减形式;2、H(s)极点落在s右半平面,则h(t)波形为增长;3、落于虚轴上的一阶极点对应的h(t)成等幅振荡或阶跃4、虚轴上的二阶极点将使h(t)呈增长形式*rbb'是基极的内电阻rb‘e是ib流过正偏发射结的交流电阻gm:互导,表示输入回路对输出的控制能力,表征BJT放大能力的指标*rb‘c和rce:基区宽度调制效应参数,通常数值比较大,数十千欧至十兆欧之间,工程上视为开路Cb‘e和Cb‘c:PN结电容。

在放大区Cb‘e以扩散电容为主,在一定范围内与ICQ近似成正比,Cb‘c以势垒电容为主。

对于小功率管:Cb‘e几十至几百皮法,Cb‘c为几皮法e -b'erb'b - -cb‘crb‘cCbb'rcerb'eC共发混合π参数模型参数介绍上限截止频率:修正:相同的两级上限频率:相同的三级上限频率:*§5-2放大电路的复频域分析法(波特图)s=σ jω变换阻抗复阻抗元件1/SCSLR1/j?Cj?LRCLR传输函数:用复阻抗列写电路的传输比就称为传输函数;拉氏变换:把任意信号分解成振幅按指数衰减的正弦波;傅氏变换:把任意信号分解成等幅的正弦波;频域和复频域频域分析是采用傅氏、拉式变换将时域信号变换为频域信号,