模拟电子技术基础-频率响应

基本要求

• 掌握放大电路频率响应的基本概念和描述方法
• 了解各元件参数对放大电路的频率响应性能的影响
• 了解放大电路不同组态频率响应的特点

单时间常数RC电路的频率响应

$$R_1C_1>>R_2C_2 \ and \ C_1>>C_2$$

中频响应

$$\frac{1}{R_1C_1}<<\omega <<\frac{1}{R_2C_2}$$

故等效为：

$$|\dot A _{vM}|=1,\varphi =0°$$

高频响应(低通电路)

$$\frac{1}{R_1C_1}<<\frac{1}{R_2C_2}<<\omega$$

$$\dot A_{vH}= \frac{1}{1+j\omega R_2C_2}=\frac{1}{1+j(f/f_H)} \space when \space f_H=\frac{1}{2\pi R_2C_2} \\ |\dot A _{vM}|=\frac {1}{\sqrt{1+(f/f_H)^2}},\space \varphi =-arctan(f/f_H)$$

注：横坐标也是对数值。

低频响应（高通电路）

$$\omega<<\frac{1}{R_1C_1}<<\frac{1}{R_2C_2}$$

$$\dot A_{vL}= \frac{j\omega R_2 C_2}{1+j\omega R_2C_2}=\frac{1}{1-j(f_L/f)}\ \ when \ f_L=\frac{1}{2\pi R_1C_1} \\ |\dot A _{vM}|=\frac 1{\sqrt{1+(f_L/f)^2}},\ \varphi =arctan(f_L/f)$$

全频响应

放大电路的频率响应

将放大电路抽象为以上模型，运用一阶RC频率响应的方法求解。

MOSFET 高频小信号模型

高频小信号，考虑极间电容。

$$\begin{array}{lr} C_{M1}=(1+g_mR_L')C_{gd},\ C_{M2}\text{可忽略} \newline R_{si}'=R_{Si}//R_g \newline R_L'=R_d//R_L \newline |A_{vsM} ·f_H| \approx \frac{1}{2\pi R_{si}C_{gd}} \end{array}$$

阻容耦合放大电路的等效RC高通电路

两个耦合电容，一个旁路电容，

$$f_{L1}=\frac{1}{2\pi (R_{si}+R_g)C_{b1}} \\ f_{L2}=\frac {1}{2\pi (1/g_m)C_s} \\ f_{L3}=\frac{1}{2\pi (R_d+R_L)C_{b2}}$$

三极管基本放大电路频率响应比较