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場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng).ppt

  • 資源ID:11526408       資源大?。?span id="sgmiwa4" class="font-tahoma">1.29MB        全文頁(yè)數(shù):25頁(yè)
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場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng).ppt

5.3場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型,場(chǎng)效應(yīng)管各極之間存在極間電容,其高頻等效模型如下:,一般情況下,rgs和rds比外接電阻大得多,可認(rèn)為是開(kāi)路。,Cgd可進(jìn)行等效變化,使電路單向化。,Cgd等效變化:,g-s之間的等效電容為,d-s之間的等效電容為,圖5.3.1場(chǎng)效應(yīng)管的高頻等效模型(b)簡(jiǎn)化模型,5.4單管放大電路的頻率響應(yīng),5.4.1單管共射放大電路的頻率響應(yīng),中頻段:各種電抗影響忽略,Au與f無(wú)關(guān);,低頻段:耦合電容(或旁路電容)壓降增大,Au降低。與電路中的電阻構(gòu)成RC高通電路;,高頻段:三極管的極間電容并聯(lián)在電路中,Au降低。而且,構(gòu)成RC低通電路。,一、中頻電壓放大倍數(shù),耦合電容可認(rèn)為交流短路;極間電容可視為交流開(kāi)路。,1.中頻段等效電路,由圖可得:,2.中頻電壓放大倍數(shù),已知,則,結(jié)論:中頻電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,與利用簡(jiǎn)化h參數(shù)等效電路的分析結(jié)果一致。,二、低頻電壓放大倍數(shù),考慮耦合電容(或旁路電容)的作用,其等效電路:,C1與輸入電阻構(gòu)成一個(gè)RC高通電路。,輸出電壓:,低頻電壓放大倍數(shù):,低頻時(shí)間常數(shù)為:,下限(3dB)頻率為:,則,對(duì)數(shù)幅頻特性:,對(duì)數(shù)相頻特性:,因電抗元件引起的相移為附加相移。低頻段最大附加相移為+90,三、高頻電壓放大倍數(shù),考慮極間電容的影響,其等效電路:,用戴維南定理簡(jiǎn)化高頻等效電路:,高頻時(shí)間常數(shù):,上限(-3dB)頻率為:,的對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性:,高頻段最大附加相移為-90,四、波特圖,繪制波特圖步驟:,1.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算、fL和fH;,2.由三段直線構(gòu)成對(duì)數(shù)幅頻特性;,中頻段:對(duì)數(shù)幅值=20lg,低頻段:f=fL開(kāi)始減小,作斜率為20dB/十倍頻直線;,高頻段:f=fH開(kāi)始增加,作斜率為20dB/十倍頻直線。,3.由五段直線構(gòu)成對(duì)數(shù)相頻特性。,對(duì)數(shù)幅頻特性:,對(duì)數(shù)相頻特性:,5.4.2單管共源放大電路的頻率響應(yīng),圖5.4.7單管共源放大電路及其等效電路,在中頻段開(kāi)路,C短路,中頻電壓放大倍數(shù)為,在高頻段,C短路,考慮的影響,上限頻率為:,在低頻段,開(kāi)路,考慮C的影響,下限頻率為:,電壓放大倍數(shù):,5.4.3放大電路頻率響應(yīng)的改善和增益帶寬積,為了改善放大電路低頻特性,需加大耦合電容及其回路電阻,以增大回路時(shí)間常數(shù),從而降低下限頻率。在信號(hào)頻率很低的場(chǎng)合,應(yīng)考慮采用直接耦合方式。,2.為了改善單管放大電路的高頻特性,應(yīng)增大上限頻率。,問(wèn)題:fH的提高與Ausm的增大是相互矛盾的。,3.增益帶寬積,中頻電壓放大倍數(shù)與通頻帶的乘積。,Ri=Rb/rbe,假設(shè)Rb>>Rs,Rb>>rbe;(1+gmRc)C>>C,說(shuō)明:,式不很?chē)?yán)格,但從中可以看出一個(gè)大概的趨勢(shì),即選定放大三極管后,rbb和C的值即被確定,增益帶寬積就基本上確定,此時(shí),若將放大倍數(shù)提高若干倍,則通頻帶也將幾乎變窄同樣的倍數(shù)。,如欲得到一個(gè)通頻帶既寬,電壓放大倍數(shù)又高的放大電路,首要的問(wèn)題是選用rbb和C均小的高頻三極管。,復(fù)習(xí):,1.晶體管的混合模型,2.單管共射放大電路的頻率響應(yīng),表達(dá)式:,波特圖的繪制:三段直線構(gòu)成幅頻特性五段直線構(gòu)成相頻特性,5.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng),5.5.1多級(jí)放大電路頻率特性的定性分析,多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù):,對(duì)數(shù)幅頻特性為:,在多級(jí)放大電路中含有多個(gè)放大管,因而在高頻等效電路中有多個(gè)低通電路。在阻容耦合放大電路中,如有多個(gè)耦合電容或旁路電容,則在低頻等效電路中就含有多個(gè)高通電路。,多級(jí)放大電路的總相位移為:,兩級(jí)放大電路的波特圖,幅頻特性,一級(jí),二級(jí),相頻特性,一級(jí),二級(jí),多級(jí)放大電路的通頻帶,總是比組成它的每一級(jí)的通頻帶窄。,5.5.2多級(jí)放大電路的上限頻率和下限頻率的估算,在實(shí)際的多級(jí)放大電路中,當(dāng)各放大級(jí)的時(shí)間常數(shù)相差懸殊時(shí),可取其主要作用的那一級(jí)作為估算的依據(jù)。即:若某級(jí)的下限頻率遠(yuǎn)高于其它各級(jí)的下限頻率,則可認(rèn)為整個(gè)電路的下限頻率就是該級(jí)的下限頻率。同理若某級(jí)的上限頻率遠(yuǎn)低于其它各級(jí)的上限頻率,則可認(rèn)為整個(gè)電路的上限頻率就是該級(jí)的上限頻率。,例5.5.1已知某電路的各級(jí)均為共射放大電路,其對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。求下限頻率、上限頻率和電壓放大倍數(shù)。,(2)高頻段只有一個(gè)拐點(diǎn),斜率為-60dB/十倍頻程,電路中應(yīng)有三個(gè)電容,為三級(jí)放大電路。,解:(1)低頻段只有一個(gè)拐點(diǎn),說(shuō)明影響低頻特性的只有一個(gè)電容,故電路的下限頻率為10Hz。,fH0.52fH1=(0.522105)Hz=104kHz,(3)電壓放大倍數(shù),

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