1、模 拟 电 子 技 术6.1放大电路的频率性放大电路的频率性放大电路的频率响应放大电路的频率响应6.2多级放大器的频率响应多级放大器的频率响应小结小结模 拟 电 子 技 术6.1频率响应概述频率响应概述6.1.1研究放大电路频率响应的必要性研究放大电路频率响应的必要性由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，由于放大电路中存在电抗性元件及晶体管极间电容，所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为所以电路的放大倍数为频率的函数，这种关系称为频率响应或频率特性。频率响应或频率特性。小小信号等效模型只适用于低频信号的分析。信号等效模型只适用于低频信号的分析。本章将引入高频等效模型，并阐明放大电
2、路的上限频本章将引入高频等效模型，并阐明放大电路的上限频率、下限频率和通频带的求解方法，以及频率响应的率、下限频率和通频带的求解方法，以及频率响应的描述方法。描述方法。模 拟 电 子 技 术一、一、RC 低通电路的频率响应低通电路的频率响应图图 5.1.2RC 低通电路图低通电路图+_+_CRiUOURCCRCAu j11j1j1 令令：RCf 2121HH 则：则：HHj11j11ffAu 2H11 ffAu Harctanff fH称为上限截止频率称为上限截止频率模 拟 电 子 技 术图图 5.1.3(b)低通电路的波特图低通电路的波特图对数对数幅频特性：幅频特性：0.1 fHfH 10
3、fHfdB/lg20uA0 20 403dB 20dB/十倍频十倍频对数相频特性：对数相频特性：fH 10 fH 455.715.71 45/十倍频十倍频 900.1 fH 0f在高频段，在高频段，低通电路产生低通电路产生0 90的滞后的滞后相移。相移。模 拟 电 子 技 术二、二、高通电路高通电路+_+_CRiUOU图图 5.1.1（a)RC 高通电路高通电路RCCRRUUAu j111j1iO 令：令：LL2121 RCfLLLLj1jj11j111ffffffAu2LL1ffffAu模：)(arctan90Lff相角：fL称为下限截止频率称为下限截止频率模 拟 电 子 技 术2LL1lg
4、20lg20lg20ffffAu则有：则有：dB 020lg L uAff时时，当当LLLlg20lg20lg20 ffffAffu 时，时，当当dB32lg20lg20 L uAff时时，当当2LL1ffffAu放大电路的放大电路的对数频率特性对数频率特性称为称为波特图波特图。模 拟 电 子 技 术对数幅频特性：对数幅频特性：实际幅频特性曲线：实际幅频特性曲线：图图 5.1.3(a)幅频特性幅频特性当当 f fL(高频高频)，当当 f 10 V/s否则将引起输出波形失真否则将引起输出波形失真例如：例如：tUu sinomo om0ooddddmaxUtututt 则：则：须使：须使：SR 2
5、 f Uom A741，Uom=10 V 最高不失真频率为最高不失真频率为 8 kHz模 拟 电 子 技 术2.全功率带宽全功率带宽 BWP输出为最大峰值电压时不产生明显失真的输出为最大峰值电压时不产生明显失真的最高工作频率最高工作频率三三、高速宽带集成运放高速宽带集成运放当当 BWG 2 MHz，BWP 20 kHz，SR 6 V/s选高速宽带运放选高速宽带运放模 拟 电 子 技 术4.2 多级放大器的多级放大器的频率响应频率响应 如果放大器由多级级联而成，那么，总增益)()()()()(lg20)(lg20)(lg20)(lg20)(lg20)()()()()(121121121jjjjj
6、AjAjAjAjAjAjAjAjAjAknkkunkunuuunkukunuuu 模 拟 电 子 技 术4.2.1 多级放大器的下限频率多级放大器的下限频率fL 设单级放大器的低频增益为LnLLLnLLuInuIuIuLnuInLuILuIuLkuIkukjAAAjAjAjAjAjAjAjAarctanarctanarctan)()(1)(1)(1)(111)(1)(2122221112111 (569)(570)(571)(572)模 拟 电 子 技 术 解得多级放大器的下限角频率近似式为122)(1 112122121 nLLnLLLnLLL若各级下限角频率相等，即L1=L2=Ln,则模
7、拟 电 子 技 术4.2.2 多级放大器的上限频率多级放大器的上限频率fH 设单级放大器的增益表达式为)(1)(1)(1)(111)(1)(2222112211HnHHuIuHnuIHuIHuIukuIkukAjAjAjAjAjAjAjA 模 拟 电 子 技 术)arctan()arctan()arctan()(21HnHHj 式中，|AuI|=|AuI1|AuI2|AuIn|为多级放大器中频增益。令2)(1)(1)(1 2)(22221 HnHHHHHuIHuAjA模 拟 电 子 技 术一、简单一、简单 RC 电路的频率特性电路的频率特性RC 低通电路低通电路RCoUiURCoUiURC 高
8、通电路高通电路H j11ffAu ffAuL j11 复习复习模 拟 电 子 技 术90fO|Au|10.707O45 fHf90fO|Au|10.707O45 fLf模 拟 电 子 技 术二、放大电路的高频特性二、放大电路的高频特性BB CiUoUErbb rb eCb eCb cebm Ug1.晶体管混合晶体管混合 型等效电路型等效电路(了解了解)f o0.707 of 1f T晶体管放大电路晶体管放大电路增益带宽积增益带宽积 G BW Aus0 fH=常数常数模 拟 电 子 技 术2.集成运算放大器高频参数及其影响集成运算放大器高频参数及其影响 小信号小信号频率参数频率参数开环带宽开环带
9、宽 BW=fH单位增益带宽单位增益带宽 BWG=Aud BW=Auf BWf=fT闭环带宽闭环带宽 BWf =fHf带宽增益积带宽增益积 GBW=Aud BW大信号动态参数：大信号动态参数：转换速率转换速率 SR全功率带宽全功率带宽 BWP模 拟 电 子 技 术三、集成运放小信号交流放大电路三、集成运放小信号交流放大电路1.耦合电容构成高通电路对下限频率的影响耦合电容构成高通电路对下限频率的影响RCf 21L当电路中只有一个当电路中只有一个 RC 高通电路时：高通电路时：当电路中有两个当电路中有两个 RC 高通电路时：高通电路时：,maxL2L1Lfff 耦合电容的大小不仅要满足下限频率要求，还要不耦合电容的大小不仅要满足下限频率要求，还要不引起自激，故不能因信号频率高而随意减小其数值。引起自激，故不能因信号频率高而随意减小其数值。模 拟 电 子 技 术2.闭环放大倍数对上限频率的影响闭环放大倍数对上限频率的影响闭环放大倍数闭环放大倍数 Auf 越小，越小，上限频率上限频率 fH 越大：越大：fGfdHuuuABWABWAf 本章作业：本章作业：6-15.6-810.
