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放大电路的频率响应

发布时间:2012/7/8 15:19:09 访问次数:3281

    前面讨论放大电路的性能时,是以单一TPC8119频率的正弦波信号为放大对象的。在实际应用中,信号并非是单一频率,而是一段频率范围。在放大电路中,由于存在耦合电容、旁路电容、三极管的结电容和电路中的杂散电容等,它们的容抗都将随着频率的变化而变化。同时,三极管内PN结的电容效应,使管子的电流放大系数在高频时也随频率变化。因此,放大电路对不同频率信弓的放大能力并不相同。不仅电压放大倍数的大小(模)随频率变化,而且幅角(即输出电压与输入电压的相位差)也随频率变化。电压放大倍数的模与频率厂的关系称为幅频特性或幅频响应,用AcD表示;输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系称为相频特性或相频响应,用9(D表示。放大电路的幅频特性和相频特性统称为频率响应。
    截止频率与通频带
    图2-51 (a)所示是单级阻容耦合共发射极放大电路,图2-51 (b)是其幅频特性曲线,图2-51 (c)是其相频特性曲线。从幅频特性曲线可以看出,在中间一段频率范围内,放大倍数几乎不随频率变化,这一段频率范围称为中频区。中频区的电压放大倍数用A。来表示。在中频区以外,随着频率的减小或增大,放大倍
数都将下降。通常情况下,放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。

                      

    通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。工程上规定,当放大倍数下降到Amn的1/J2,即0.707倍时,所对应的低频频率和高频频率分别称为幅频响应的下限截止频率fL和上限截止频率fH。一般把幅频响应的上限截止频率fH和下限截止频率fL间的频率差定义为放大电路的通频带(或称为带宽),用BW来表示,BW=fH-fL。通频带是放大电路频率响应的一个重要指标,通频带越宽,表示放大电路工作的频率范围越宽,高、低频响应越好。如果放大电路的通频带不够宽,输入信号中不同频率的各次谐波分量就不能被同样地放大,这样输出波形就会失真,这种失真叫做频率失真。为了防止产生频率失真,要求放大电路的通频带能够覆盖输入信号占有的整个频率范围。有时频率范围和频率响应这两个概念并不区分,就叫做频响。有有效频率范围就叫做频响范围。例如,质量好的音频放大器,其频响范围可达20Hz~200kHz。


    前面讨论放大电路的性能时,是以单一TPC8119频率的正弦波信号为放大对象的。在实际应用中,信号并非是单一频率,而是一段频率范围。在放大电路中,由于存在耦合电容、旁路电容、三极管的结电容和电路中的杂散电容等,它们的容抗都将随着频率的变化而变化。同时,三极管内PN结的电容效应,使管子的电流放大系数在高频时也随频率变化。因此,放大电路对不同频率信弓的放大能力并不相同。不仅电压放大倍数的大小(模)随频率变化,而且幅角(即输出电压与输入电压的相位差)也随频率变化。电压放大倍数的模与频率厂的关系称为幅频特性或幅频响应,用AcD表示;输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系称为相频特性或相频响应,用9(D表示。放大电路的幅频特性和相频特性统称为频率响应。
    截止频率与通频带
    图2-51 (a)所示是单级阻容耦合共发射极放大电路,图2-51 (b)是其幅频特性曲线,图2-51 (c)是其相频特性曲线。从幅频特性曲线可以看出,在中间一段频率范围内,放大倍数几乎不随频率变化,这一段频率范围称为中频区。中频区的电压放大倍数用A。来表示。在中频区以外,随着频率的减小或增大,放大倍
数都将下降。通常情况下,放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。

                      

    通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。工程上规定,当放大倍数下降到Amn的1/J2,即0.707倍时,所对应的低频频率和高频频率分别称为幅频响应的下限截止频率fL和上限截止频率fH。一般把幅频响应的上限截止频率fH和下限截止频率fL间的频率差定义为放大电路的通频带(或称为带宽),用BW来表示,BW=fH-fL。通频带是放大电路频率响应的一个重要指标,通频带越宽,表示放大电路工作的频率范围越宽,高、低频响应越好。如果放大电路的通频带不够宽,输入信号中不同频率的各次谐波分量就不能被同样地放大,这样输出波形就会失真,这种失真叫做频率失真。为了防止产生频率失真,要求放大电路的通频带能够覆盖输入信号占有的整个频率范围。有时频率范围和频率响应这两个概念并不区分,就叫做频响。有有效频率范围就叫做频响范围。例如,质量好的音频放大器,其频响范围可达20Hz~200kHz。


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