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杭州网站开发平均工资,东莞石龙网站建设,网站改版html,知乎做笔记的网站继放大电路的频率响应#xff08;一#xff09;继续介绍 共基电流放大倍数 利用β˙\dot{\beta}β˙​的表达式#xff0c;可以求出α˙\dot{\alpha}α˙的截止频率#xff1a; α˙β˙1β˙β01jf/fβ1β01jf/fββ01β0jf/fββ01β01jf(1β0)fβ\dot{\alpha} \frac{\d…继放大电路的频率响应一继续介绍共基电流放大倍数利用β˙\dot{\beta}β˙​的表达式可以求出α˙\dot{\alpha}α˙的截止频率α˙β˙1β˙β01jf/fβ1β01jf/fββ01β0jf/fββ01β01jf(1β0)fβ\dot{\alpha} \frac{\dot{\beta}}{1 \dot{\beta}} \frac{\frac{\beta_0}{1 jf/f_{\beta}}}{1 \frac{\beta_0}{1 jf/f_{\beta}}} \frac{\beta_0}{1 \beta_0 jf/f_{\beta}} \frac{\frac{\beta_0}{1 \beta_0}}{1 j\frac{f}{(1 \beta_0)f_{\beta}}}α˙1β˙​β˙​​11jf/fβ​β0​​1jf/fβ​β0​​​1β0​jf/fβ​β0​​1j(1β0​)fβ​f​1β0​β0​​​α˙α01jffα[fα(1β0)fβ]\dot{\alpha} \frac{\alpha_0}{1 j\frac{f}{f_{\alpha}}} \quad [f_{\alpha} (1 \beta_0)f_{\beta}] \quadα˙1jfα​f​α0​​[fα​(1β0​)fβ​]fαf_{\alpha}fα​是使∣α˙∣|\dot{\alpha}|∣α˙∣下降到70.7%α0\alpha_0α0​的频率称为共基截止频率。fα(1β0)fβ≈fTf_{\alpha} (1 \beta_0)f_{\beta} \approx f_T \quadfα​(1β0​)fβ​≈fT​可见共基电路的截止频率远高于共射电路的截止频率1β倍因此共基放大电路可作为宽频带放大电路。 但是共基的放大倍数也减小了1β倍应用-单管共射放大电路波特图思路分为低频中频和高频段低频段用来求直流工作点中频段用H参数模型就能求解高频段使用混合Π模型。单由于Π模型能向下兼容H参数所以中高频段直接用Π模型分析就行了。具体求解为了方便分析忽略了输入侧的电容直流通路略过交流通路和Π模型等效后电路如下图|这里放大电路为了方便分析忽略了输入侧的电容]]中频段求解中频段时Cπ′C_{\pi}Cπ′​等效断路结电容忽略C等效短路得到下面等效则带负载的中频放大倍数为A˙usmUo˙Us˙Uo˙Ui˙∗Ui˙Us˙RiRsRi∗−gmUb′e∗RC∣∣RLrbb′rb′erb′e∗Ub′eRiRsRi∗rb′erbb′rb′e(−gm∗RC∣∣RL)Ri是Ui向右侧看进去的输入电阻RiRb​∥(rbb′​rb′e​)\begin{align} \dot{A}_{usm}\frac{\dot{U_{o}}}{\dot{U_{s}}}\frac{\dot{U_{o}}}{\dot{U_{i}}}*\frac{\dot{U_{i}}}{\dot{U_{s}}}\frac{R_{i}}{R_{s}R_{i}}*\frac{-g_{m}U_{be}*R_{C}||R_{L}}{\frac{r_{bb}r_{be}}{r_{be}}*U_{be}}\frac{R_{i}}{R_{s}R_{i}}*\frac{r_{be}}{r_{bb}r_{be}} (-g_{m}*R_{C}||R_{L})\\ R_{i}是U_{i}向右侧看进去的输入电阻 \\ R_{i}R_{b}​∥(r_{bb′}​r_{b′e​}) \end{align}​A˙usm​Us​˙​Uo​˙​​Ui​˙​Uo​˙​​∗Us​˙​Ui​˙​​Rs​Ri​Ri​​∗rb′e​rbb′​rb′e​​∗Ub′e​−gm​Ub′e​∗RC​∣∣RL​​Rs​Ri​Ri​​∗rbb′​rb′e​rb′e​​(−gm​∗RC​∣∣RL​)Ri​是Ui​向右侧看进去的输入电阻Ri​Rb​​∥(rbb′​​rb′e​​)​​空载的中频放大倍数为(去掉RL就行了)A˙usm空RiRsRi∗rb′erbb′rb′e(−gm∗RC)\dot{A}_{usm_{空}}\frac{R_{i}}{R_{s}R_{i}}*\frac{r_{be}}{r_{bb}r_{be}} (-g_{m}*R_{C})A˙usm空​​Rs​Ri​Ri​​∗rbb′​rb′e​rb′e​​(−gm​∗RC​)可以看到中频放大倍数是一个和频率无关的常数低频段求解低频段等效就是在Π中频段Π模型的基础上将C加上如图a因为低频情况下电容C不再能看作是断路。将电容C左侧部分全部进行戴维南等效其等效电路如图bUo’就是中频段时负载开路时(也就是空载时的电压UogmUbe′∗RCU_{o}g_{m}U_{be}*R_{C}Uo​gm​Ube′​∗RC​等效后的电阻就是Rc此时ic0相当于断路图b是一个一阶高通电路其截止频率为fL12π(RLRC)Cf_{L}\frac{1}{2\pi(R_{L}R_{C})C}fL​2π(RL​RC​)C1​(一节高通电路截止频率公式其中R是等效电阻)其放大倍数为AuslUo˙Us˙Uo′˙Us˙∗Uo˙Uo′˙A˙usm空∗AuuA_{usl}\frac{\dot{U_{o}}}{\dot{U_{s}}}\frac{\dot{U_{o}}}{\dot{U_{s}}}*\frac{\dot{U_{o}}}{\dot{U_{o}}}\dot{A}_{usm_{空}}*A_{uu}Ausl​Us​˙​Uo​˙​​Us​˙​Uo′​˙​​∗Uo′​˙​Uo​˙​​A˙usm空​​∗Auu​AuuA_{uu}Auu​是一阶高通电路的放大倍数AuujffL1jffLA_{uu}\frac{j\frac{f}{f_{L}}}{1j\frac{f}{f_{L}}}Auu​1jfL​f​jfL​f​​带入就可计算出低频段的放大倍数AuslA˙usm空∗AuuA˙usm空∗jffL1jffLA_{usl}\dot{A}_{usm_{空}}*A_{uu}\dot{A}_{usm_{空}}*\frac{j\frac{f}{f_{L}}}{1j\frac{f}{f_{L}}}Ausl​A˙usm空​​∗Auu​A˙usm空​​∗1jfL​f​jfL​f​​低频放大倍数是在高通电路放大的基础上乘了中频放大倍数高频段求解高频时就要在中频等效的基础上加入CπC_{\pi}Cπ​如图a在Cπ′C_{\pi}Cπ′​左侧向左进行戴维南等效如图bc也就是在原来中频等效的基础上由于电容Cπ’C_{\pi}’Cπ​’的加入多引入了一个图b的低通电路那此时的高通放大倍数应该是两个电路放大倍数的乘积可以像低频段一样一级一级推导出来A˙ushA˙usm∗A˙u\dot{A}_{ush}\dot{A}_{usm}*\dot{A}_{u}A˙ush​A˙usm​∗A˙u​AuA_{u}Au​为低通电路放大倍数Au˙11jffHfH12πRCπ′12πrb′e∣∣(rbb′Rb∣∣Rs)Cπ′Rrb′e∣∣(rbb′Rb∣∣Rs)R是图b中的等等效电阻\begin{align} \dot{A_{u}}\frac{1}{1j\frac{f}{f_{H}}} \\ f_{H}\frac{1}{2\pi RC_{\pi}} \frac{1}{2\pi r_{be}||(r_{bb}R_{b}||R_{s})C_{\pi}}\\ \\ Rr_{be}||(r_{bb}R_{b}||R_{s})R是图b中的等等效电阻 \end{align}​Au​˙​1jfH​f​1​fH​2πRCπ′​1​2πrb′e​∣∣(rbb′​Rb​∣∣Rs​)Cπ′​1​Rrb′e​∣∣(rbb′​Rb​∣∣Rs​)R是图b中的等等效电阻​​注意这里的Cπ’C_{\pi}’Cπ​’是通过中频段计算的K值结合式Cπ′≈Cπ(1∣K˙∣)CμC_{\pi} \approx C_{\pi} (1 |\dot{K}|)C_{\mu}Cπ′​≈Cπ​(1∣K˙∣)Cμ​求出来的求解步骤分析过程步骤画出直流通路求解静态工作点决定动态参数得到IEQI_{EQ}IEQ​画出交流通路将三极管用Π模型替代求解Π模型动态参数利用IEQ求出rb′e,gmI_{EQ}求出r_{be},g_{m}IEQ​求出rb′e​,gm​利用fT求出Cπf_{T}求出C_{\pi}fT​求出Cπ​利用Π模型求解中频段得到AusmA_{usm}Ausm​和K值Uce与Ub’e的比值利用Π模型求解低频段等效为低通电路与AusmA_{usm}Ausm​的乘积计算低通出低通电路的fHf_{_{H}}fH​​即可利用Π模型求解高频段等效为高通电路与AusmA_{usm}Ausm​的乘积计算高通出低通电路的fLf_{_{L}}fL​​即可此时的Cπ’C_{\pi}’Cπ​’由中频段求出的K求得波特图综合高中低频的结果做出波特图其中相频曲线由波特图绘制方法可以绘出见上面波特图部分介绍可以得出一个直观的结论在放大的同时也会引起相位移动高频最大-90°中频固定移动-180°低频最大90°增益带宽积通频带fbwfH−fLf_{bw}f_{H}-f_{L}fbw​fH​−fL​对于放大电路来说希望通频带越宽越好但一般带宽越宽放大倍数就越小比如共基放大电路它们存在一个反比关系它们的乘积称为增益带宽积如下∣A˙usm∗fbw∣≈12π(rbb′RC)Cμ|\dot{A}_{usm}*f_{bw}|\approx \frac{1}{2\pi(r_{bbR_{C}})C_{\mu}}∣A˙usm​∗fbw​∣≈2π(rbb′RC​​)Cμ​1​可以看出一旦三极管选定了式中的参数也都定下来了所以增益和带宽的乘积是个定值。在波特图上表现就是中频段围成的面积保持不变。使用时肯定希望增益带宽积越大越好所以选管子的时候尽量选CobCμ小的设计电路时Rc不要太小选管子基区体电阻小一些的多级放大电路的频率响应在多级放大电路中含有多个放大管因而在高频等效电路中就含有多个 Cπ′​或 Cgs′​即有多个低通电路。在阻容耦合放大电路中如有多个耦合电容或旁路电容则在低频等效电路中就含有多个高通电路。放大倍数增益设一个NNN级放大电路各级的电压放大倍数分别为A˙u1,A˙u2,…,A˙uN\dot{A}_{u1}, \dot{A}_{u2}, \dots, \dot{A}_{uN}A˙u1​,A˙u2​,…,A˙uN​则该电路的电压放大倍数为A˙u∏k1NA˙uk\dot{A}_u \prod_{k1}^{N} \dot{A}_{uk} \quadA˙u​k1∏N​A˙uk​其对数幅频特性和相频特性表达式为{20lg⁡∣A˙u∣∑k1N20lg⁡∣A˙uk∣φ∑k1Nφk \begin{cases} 20\lg |\dot{A}_u| \sum_{k1}^{N} 20\lg |\dot{A}_{uk}| \quad\\ \varphi \sum_{k1}^{N} \varphi_k \quad\end{cases}{20lg∣A˙u​∣∑k1N​20lg∣A˙uk​∣φ∑k1N​φk​​即该电路的增益为各级放大电路增益之和相移也为各级放大电路相移之和。下图是两级相同放大电路的波特图可以看到两级放大电路的通频带比组成它的单级放大电路窄这个结论可以延申到多级放大电路截止频率对于低频多级放大电路来说其放大倍数可以写成∣A˙ul∣∏k1N∣A˙umk∣1(fLkf)2|\dot{A}_{ul}| \prod_{k1}^{N} \frac{|\dot{A}_{umk}|}{\sqrt{1 \left( \frac{f_{Lk}}{f} \right)^2}}∣A˙ul​∣k1∏N​1(ffLk​​)2​∣A˙umk​∣​当其放大倍数变为原来的根号二分之一时的频率就是对应的多级放大电路低频段下限截止频率。同理可以求出上限截止频率结果如下下限截止频率fLf_LfL​的近似式fL≈1.1∑k1NfLk2f_L \approx 1.1\sqrt{\sum_{k1}^{N} f_{Lk}^2}fL​≈1.1k1∑N​fLk2​​上限截止频率fHf_HfH​的近似式1fH≈1.1∑k1N1fHk2\frac{1}{f_H} \approx 1.1\sqrt{\sum_{k1}^{N} \frac{1}{f_{Hk}^2}}fH​1​≈1.1k1∑N​fHk2​1​​