1

晶体管及其小信号放大 －单管共射电路的频率特性

2

§2.3.5 单管共射放大电路的频率响应 一 频率响应的基本概念

1 频率响应和通频带在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。

Rs放大电路

IoIi

+

–Vo

+

–Vs

+

–Vi

RL

3

)(

)()(

i

o

jV

jVjAV

)]()([)(

)(io

i

o

jV

jV

)()( VV AA

称为幅频响应)(

)()(

i

o

jV

jVAV

称为相频响应)()()( io

4

其中—上限频率—Hf

普通音响系统放大电路的幅频响应

0

3dB

20lg|AV|/dB

带宽

2

20

40

60

20 2102 2103 2104 f/HzfL fH

高频区

中频区

低频区

3dB 频率点（半功率点）

3dB 频率点（半功率点）

—下限频率—Lf

称为带宽LH ffBW

HLH fBWff 时，当

5

2 频率失真（线性失真）

幅度失真：

对不同频率的信号增益不同产生的失真

O

t

I

O

t

O

基波

二次谐波

输入信号

输出信号

基波

二次谐波

相位失真：

对不同频率的信号相移不同产生的失真

6

3 用分贝（ dB) 表示放大倍数

I

O

I

Ou U

U

U

UdBA log20log10)( 2

2

dB3707.0log202

1log20

7

4 对数频率响应－波特图

纵轴： dB

横轴：对数坐标

8

三 基本 RC 电路的频率响应

1 RC 低通电路

arctg(H

ff )

0

i

o

j1

1

j1

1

RCV

V

R

C

+ +

- -

i o..

V VvA =

2)(1

1

H

v

ff

A

RCff

2

1H0

9

2

H)(1

1

ff

Av

arctg(H

ff )

RC 低通电路的频率特性曲线

10

2 RC 高通电路

)arctg( ffL

RCff

2

1L0

2)(1

1

ff

AL

v

o

RCV

V

j1

11

j1

1

i

o

vA =

11

2)(1

1

ff

AL

v

)arctg( ffL

RC 高通电路的近似频率特性曲线

12

三 共射放大电路的低频响应

1. 低频等效电路 ( 呈现高通特性 )

13

2 考虑 Cb1 单独起作用 ,放大电路呈现高通电路特性

s

V V

VA

0L

)(j/1

1

besb1bes rRCrR

RL

)/j(1

1

L1 VMA

1bes

L1 )(

1

bCrR

bes

M rR

RA L

V

中频增益

转折频率

Rb 较大 , 忽略 .

RC 回路 !

14

21 )(1 ff

AA

L

VMv

)arctg(180 10

ffL

频率特性dB

A

A

VM

V /lg20

15

3 考虑 Cb2 单独起作用 ,放大电路呈现高通电路特性

s

V V

VA

0L

)(j/1

1

Lcb2bes RRCrR

RL

)/j(1

1

L2 VMA

2LC

L2 )(

1

bCRR 转折频率

16

4 考虑 Ce 单独起作用 , 放大电路呈现高通电路特性

s

V V

VA

0L

/j1

1

L3 VMA

1)(

1

bes

L3EC

rR 转折频率

忽略

17

5 总的低频响应

)/j(1)]/j(1)][/j(1[ L3 L2 L1

ML ffffff

AA V

V

若其中一个频率大于另外两个频率的 4倍以上，则近似取该频率为下限截止频率，通常 Ce 决定的转折频率比较大 .

L1f

18

四 共射放大电路的高频响应晶体管的内部模型

rbe = rbb’+rb’e+re

≈ rbb’+re

rb’e ≈ re

19

ebbb

bebe rr

i

ur )1('

EQe I

mVr

26

eeeb

cQ

eb

cm rrri

i

u

ig

1

)1()1(|

'

20

rbe

ib

ib

rce

21

晶体管的高频混合 π 模型

22

2. 高频等效电路

简化高频交流通路 高频小信号等效电路

23

cb

'

LmM )1( CRgC

单向近似模型 ( 密勒等效 )

24

3 高频响应

s

V V

VA

0H

H

VMA/j1

1

Meb CCC ebbbs //)( rrRRRC

1H

呈现低通特性

25

2)(1H

VMv

ff

AA

)arctg(1800

Hff

频率特性dB

A

A

VM

V /lg20

26

五 共射放大电路的全频率响应