模拟电子线路模电频率特性

▪ 绘制渐近波特图：
根据
A v()dB 2l0 g1(P)2
A()arc taP n)(
画出幅频波特图 画出相频波特图
渐近波特图画法：
Av( )/dB
✓幅频
0.1p p 10p
0
<<p 时， >>p 时， =p 时， ✓相频
A AAvvv((( )))dddB B B023dd0BlBgP
即极间电容开路、耦合旁路电容短路。 高频段： f > fH 的区域
特点： 频率增大，增益减小并产生附加相移。 原因： 极间电容容抗 分流 不能视为开路。 低频段： f < fL 的区域 特点： 频率减小，增益降低并产生附加相移。 原因： 耦、旁电容容抗 分压 不能视为短路
▪ 幅度失真与相位失真 实际输入信号含有众多频率分量，当通过放大器时：
AUo/Ui f
相频特性是描绘输出信号与输入 信号之间相位差随频率变化而变化 的规律。即
∠ A ∠ U o∠ U i f()
阻容耦合放大的频率特性和频率失真
Au Aum 0.707Aum
通频带
fL
fH f
共发射级放大电路的幅频特性
中频段：电压放大倍数近似为常数。 低频段：耦合电容和发射极旁路电容的容抗增大，以致不可视为短路，因而造成电压 放大倍数减小。 高频段：晶体管的结电容以及电路中的分布电容等的容抗减小，以致不可视为开路， 也会使电压放大倍数降低。
一、 RC低通电路 二、 RC高通电路
一、 RC低通电路
R
传递函数为：
+
+
.
Au
U o Ui
1 1
1jRC 1j
f
fH
Ui -
.
C
Uo
-
式中：
fh
1 1 2RC 2
上限截止频率（上边频）
模：
Au
1 1 ( f fH)2
频 率
特
性
Au(d)b20 log1(f fH)2
曲 线
相
角： arctgf(fH)
一般认为, f < 0.1 fH 即为 f << fH ；f > 10 fH 即为 f >> fH 。 幅频特性 在 f<<fH 时为一条与横轴重合的直线， 在 f>>fH 时为一条斜率为－20dB/10倍频程的直线； 相频特性 在 f<<fH 时为一条与横轴重合的直线， 在 0.1fH <f<10fH 时为一条斜率为－45˚/10倍频程的直线， 在 f>>fH 时为一条等于－90˚的直线。
45/十倍频)，再经10p处转折为-90的水平线 。
- 45
-45/十倍频
- 90
▪ 确定上限角频率：
H =p
因 =p时，
A v()dB 2l0 g1(P)2 3 dB
二、 RC高通电路
传递函数为：
Au
U o Ui
jRC 1 1jRC 1j fL
f
式中：
fL
1 1 2RC 2
下限截止频率（下边子渐近波特图画法：
已知
Av(j)
1
1jP
✓幅频渐近波特图：
Av( )/dB
0.1p p 10p
0
自0dB水平线出发，经p转折成斜率为（–
20dB/十倍频）的直线。
-20
-20dB/十倍频
A( )
✓相频渐近波特图：
0.1p p 10p
0
自0水平线出发，经0.1p处转折，斜率为(–
线性失真 （组合失真）
产生原因: 1.放大电路中存在电抗性元件，例如
耦合电容、旁路电容、分布电容等;
设计电路时，要合适选择耦合电容和旁路电容
2.三极管的()是频率的函数。 低频小信号模型不再适用
▪ 频率特性的三个频段 中频段：通频带以内的区域
特点： 放大器的增益、相角均为常数，不随f 变化。 原因： 所有电抗影响均可忽略不计。
-3
-20 -20dB/十倍频
A( )
0.1p p 10p
<0.1p 时，
A()0o
0 - 5.7
>10p 时， =p 时，
A( )90o - 45 -45/十倍频 A()45o - 90
低通滤波器的渐近线 Bode 图 在 f＝fH 处幅频特性渐近线有3dB 的最大误差，在其它频率上的误差均小于3dB。
波特图（Bode） 半对数坐标
特点：
折线化
对数分度 （扩大视野）
dB(decibel):分贝
Au(db)=20logAu
优点：1、乘→加 2、人耳对声能的辨别能力与其对数成正比
Au: 10 102 103 10-1 10-2 Au(db): 20 40 60 -20 -40 -3
12
频率失真
幅频失真 相频失真
频）的直线。
Av( )/dB
0.1p p 10p
0
-20
20dB/十倍频
✓相频渐近波特图：
<0.1p： -90的水平线。 0.1p<<10p ： 斜率为(–45/十倍频)的直线。 >10p ：0水平线。
A( ) 90 45
-45/十倍频
0
0.1p p 10p
• 频率特性小结： 复频域与频域， • 1， 低通电压传递函数(相对于高频等效电路）
模拟电子线路模电频率特性
放大器输入信号
一. 概述
频率范围：
音频——话音：300-3400Hz ——音乐：20-15KHz
视频——图象：0-6MHz
一、频率响应：放大器对不同频率信号的稳态响应
二、频率特性
幅度频率特性 相位频率特性
幅频特性是描绘输入信号幅度
固定，输出信号的幅度随频率变化
而变化的规律。即
模：
Au
1 1 ( fL f )2
频 率 特
Au(d)b20 log1(fLf)2
性 曲 线
相
角： 90oarctfgfL ()
▪ 绘制渐近波特图：
根据
A v()dB 2l0 g1(P)2
A()arc tP a n)(
画出幅频波特图 画出相频波特图
✓幅频渐近波特图：
>p：0dB水平线； <p：斜率为(20dB/十倍
若不同频率信号呈现不同增益 若不同频率信号呈现不同相角
幅度失真与相位失真统称放大器的频率失真。 一般音频放大器的频率失真主要指幅度失真。 视频放大器的频率失真则包括幅度失真与相位失真。 由于频率失真由线性电抗元件引起，故称线性失真。 注意：线性失真不产生新的频率成份。
幅度失真 相位失真
RC电路的频率响应
s j
A u(s)U U o i((s s))R 1 Cs11 ps 1 p
R C
p
1 RC
2
f
称为极点角频率。
Au
U o Ui
1j1RC11j
f
fH
2， 高通电压传递函数（相对于低频等效电路）
Au(s)U Uo i((ss))ss1 ssp
RC
p
1 RC
2
f
Au
U o Ui
jRC 1 1jRC 1j fL