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拓宽电路的频率照顾

2017-04-13 10:18分类:电工考证知识 阅读:

 

(1)频率照顾的根柢概念
a)影响拓宽电路频率照顾的首要要素
拓宽电路中电抗性元件的阻抗是频率的函数,它们使电路的拓宽倍数随信号频率的改动而改动。其间耦合电容和旁路电容影响拓宽电路的低频特性;晶体管的结电容和散布电容影响拓宽电路的高频特性。
b)频率照顾及其首要方针
频率照顾是拓宽电路输入正弦波小信号的条件下,丈量或剖析其Au ~ f、 ~ f的联络,并用fL、fH、fbw定量描写其频率特性的办法。其间Au ~ f为幅频特性, ~ f为相频特性。它是在频率的领域内研讨拓宽电路的频率特性,所以称为频域法,也称为稳态法。
上限截止频率fH和下限截止频率fL界说为信号频率改动时,电路增益的幅值下降到0.707Aum所对应的频率,其间Aum为中频时电路增益的幅值。
当信号频率添加时,增益下降到0.707Am所对应的频率称为上限频率fH;当信号频率下降时,增益下降到0.707Am所对应的频率称为下限频率fL。
频带宽度fbw界说为上、下限截止频率之差值,即fbw=fH-fL。当fH>>fL时,fbw≈fH。
增益带宽积GBP界说为中频增益与带宽乘积,即GBP=Aumfbw≈AumfH。该方针概括表征了增益与频带宽度的方针。
c)线性失真
当拓宽电路输入非正弦波信号,且电路无非线性失真(丰满、截止失真)时,因为拓宽电路对输入信号中纷歧样频率重量具有纷歧样的拓宽才谐和相移,发作输出波形的失真,称为线性失真,也称为频率失真。线性失真包含凹凸失真和相位失真。
d)瞬态照顾及其首要方针
当拓宽电路输入阶跃信号时,拓宽电路输出信号随时刻改动的特性便是瞬态照顾,也称为阶跃照顾。它是以时刻作参量来描写拓宽电路的频率特性,所以又称为时域法。
上升时刻tr峻峭顶下降率δ是表征瞬态照顾的方针。在单极点的状况下,理论和实习均证实上升时刻tr与上限频率fH之间的联络可近似表述为fH tr≈0.35。

(2)频率照顾的剖析核算办法
a)晶体管高频等效电路
h参数微变等效电路是晶体管的低频等效电路,仅适用低频小信号剖析;混合π型等效电路是思考了晶体管结电容效应的物理模型,具有较大的通用性,可适用于高频信号的剖析。
为了剖析便当,对混合π型等效电路进行简化,并用密勒定理等效后的晶体管高频等效电路如图2.4所示。

文本框:  
&#十;图 2.4  密勒等效后的晶体管高频等效电路
&#十;

图中,密勒等效电容CM ≈(1+Aum)Cb'c,Cc'e≈Cb'c,gm≈β0/rb'e≈IEQ/UT。
b)拓宽电路频率照顾的剖析办法
剖析频率照顾时,应运用密勒等定理效后的晶体管高频等效电路,并将拓宽电路分为中频、低频和高频三个作业区域,别离画出三个区域的微变等效电路,依据电路别离写出三个区域频率照顾的表达式,求出相应的参数Aum、fH和fL,由此可画出幅频照顾和相频照顾曲线。
画各个区域等效电路的准则如下:
中频区:直流电源、耦合电容和旁路电容视为短路;结电容、散布电容和负载电容视为开路。
高频区:直流电源、耦合电容和旁路电容视为短路;结电容、散布电容和负载电容保存。
低频区:结电容、散布电容和负载电容视为开路;直流电源视为短路;耦合电容和旁路电容保存。
c)上下限截止频率的近似核算办法
为了活络取得上下限截止频率fH和fL,常用时刻常数法近似核算。详细进程如下:
别离求出电路中每一个电容元件判定的时刻常数。其间Cn是电路中某一个电容元件,此刻其它影响高频特性的电容元件均开路(影响低频特性的电容元件均短路),电压源短路(电流源开路),画出等效电路,求出与电容元件Cn并接的等效电阻Rn。按此办法求出悉数电容元件的时刻常数后,再依据下列状况核算fL和fH(以图2.3所示的单管拓宽电路为例)。
低频区:输入回路的耦合电容C1和旁路电容Ce能够等效为一个电容,求出所对应的时刻常数;输出回路的耦合电容C2的时刻常数为
>>,下限截止频率fL≈fL2=1/();
>>,下限截止频率fL≈fL1=1/();
假定两个时刻常数巨细比照挨近,下限截止频率
高频区:输入回路的Cb'e及密勒电容CM能够等效为一个电容Ci,求出Ci所对应的时刻常数为;输出回路的Cce和C'ce能够等效为一个电容Co,求出Co所对应时刻常数为
>>,上限截止频率fH≈fH1=1/();
>>,上限截止频率fH≈fH2=1/();
假定两个时刻常数巨细比照挨近,上限截止频率
有必要偏重指出:上述求时刻常数时呈现的两个R1、R2,仅是一个等效电阻的符号,它们在低频区和高频差异离代表纷歧样的等效电阻。
同理,对多级拓宽电路而言,可用相同的办法求出各个时刻常数,别离按下式核算上下限截止频率:

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