电子教案模拟电子技术第四章放大电路的频率响应
S3茨电圃的蹶辱咆应
小结
41放大电路的频率性
模拟电子技术
1?幅频特性和相频特性戌=人（/）Z0（/）rA M（/）—幅频特性［仅/）—相频特性几一下限截止频率/H—上限截止频率
2.频带宽度(带宽)BW(Band Width)
第十一章电路的频率响应 习题答案
第十一章电路的频率响应 习题 一、选择题 串联谐振电路的 Q 值越高，则 (D ) (A) 电路的选择性越差，电路的通频带越窄 (B) 电路的选择性越差，电路的通频带越宽 (C) 电路的选择性越好，电路的通频带越宽 (D ) 电路的选择性越好，电路的通频带越窄 串联电路谐振时，L 、C 储存能量的总和为 (D ) (A) W = W L + W C = 0 (B) 22 1 LI W W W C L =+= (C) 2 2 1C C L CU W W W =+= (D ) 2C C L CU W W W =+= 3.R L C 串联电路发生串联谐振时，下列说法不． 正确的是： (D ) A ．端电压一定的情况下，电流为最大值 B ．谐振角频率LC 10＝ ω C ．电阻吸收有功功率最大 D ．阻抗的模值为最大 4. RLC 串联电路在0f 时发生谐振。当电源频率增加到02f 时，电路性质呈 （B ） A. 电阻性 B . 电感性 C. 电容性 D. 视电路元件参数而定 5.下面关于RLC 串联谐振电路品质因数的说法中，不正确的是 （D ） A. 品质因数越高，电路的选择性越好 B. 品质因数高的电路对非谐振频率的电流具有较强的抵制能力 C. 品质因数等于谐振频率与带宽之比 D . 品质因数等于特性感抗电压有效值与特性容抗电压有效值之比 串联谐振电路品质因数Q=100，若U R =10V ，则电源电压Us 、电容两端电压U C 分别为 ( A ) 、1000V B. 1000V 、10V C. 100V 、1000V D. 1000V 、100V 二、判断题
1.图示电路，R << 0L，保持U S 一定，当发生谐振时，电流表的读数最小。 （×） 串联电路发生谐振时，电源输出的有功功率与无功功率均为最大。（×） 3.图示RLC串联电路，S闭合前的谐振频率与品质因数为f0与Q， S闭合后 的谐振频率与品质因数为f 0'与Q '，则 f f' =，Q < Q '。（×） 并联的交流电路中，当改变电路频率出现谐振时，则此时电路端口的阻抗值最小。（×） 4.若RLC串联谐振电路的电感增加至原来的4倍（R、C不变），则谐振角频率应变为原来的2倍。（×） 三填空题 1.图示电路，当发生串联谐振时，其谐振频率f 0= ( C M L L) 2 ( 2 1 2 1 + + π )。 2.电感L= 50mH与电容C= 20F并联，其谐振角频率 = ( 1000rad/s )；其并联谐振时的阻抗Z = ( )。 串联电路如下图所示，则电路的谐振角频率 = ( 500rad/s )，电路的品质因数Q = ( 100 )。
模拟电子技术教案
授课计划 授课时数： 2 授课教师：赵启学授课时间： 课题：半导体二极管 教学目的： 1、理解PN结及其单向导电性 2、了解半导体二极管的构成与类型 教学重点：1、PN结及其单向导电性2、二极管结的构成 教学难点：PN结及其单向导电性 教学类型：理论课 教学方法：讲授法、启发式教学 教学过程： 引入新课： 模拟电子技术基础是一门入门性质的技术基础课，没有哪一门课程像电子技术的发展可以用飞速发展，日新月异。从1947年，贝尔实验室制成第一只晶体管；1958年，集成电路；1969年，大规模集成电路；1975年，超大规模集成电路，一开始集成电路有4只晶体管，1997年，一片集成电路有40亿个晶体管。不管怎么变化，但是万变不离其宗，这门课我们所讲的就是这个“宗”。（10分钟） 讲授新课： 一：PN结（30分钟） 1、什么是半导体，什么是本证半导体？（10分钟） 半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的物质 本征半导体：纯净（无杂质）的晶体结构（稳定结构）的半导体，所有半导体器件的基本材料。常见的四价元素硅和锗。
2、杂质半导体（20分钟） N型半导体：在本征半导体中参入微量5价元素，使自由电子浓度增大，成为多数载流子（多子），空穴成为少数载流子（少子）。如图（a） P型半导体：在本证半导体中参入微量3价元素，使空穴浓度增大，成为多子，电子成为少子，以空穴导电为主的杂志半导体称为P型半导体。如图（b） 3、PN结 P型与N型半导体之间交界面形成的薄层为PN结。 二：PN结的单项导电性（20分钟） PN结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻，我们称PN 结导通；PN结加反向电压时，只有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，我们称PN 结截止。这就是PN结的单向导电性。 1、正偏 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>>漂移运动→多子扩散形成正向电流（与外电场方向一致）I F
模拟电子技术课程习题第五章放大电路的频率响应
模拟电子技术课程习题第五章放大电路的频率响应 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第五章 放大电路的频率响应 5.1具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降 [ ] A. 3dB B. 6dB C. 10dB D. 20dB 5.2在出现频率失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三角波 C. 矩形波 D. 方波 5.3 多级放大电路放大倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积 C. 各级波特图中通频带最窄者 D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输入信号频率为f L 或f H 时，放大倍数的幅值约为中频时的 [ ] 倍。 A.0.7 B.0.5 C.0.9 D.0.1 5.5 在阻容耦合放大器中，下列哪种方法能够降低放大器的下限频率？[ ] A ．增大耦合电容 B ．减小耦合电容 C ．选用极间电容小的晶体管 D ．选用极间电容大的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放大器级联后，级联放大器的带宽 [ ] A 小于BW B 等于BW C 大于BW D 不能确定 5.7 填空： 已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为 6100010 (1)(1) 1010 u f j A f f j j = ++ （式中f 单位：Hz ） 表明其下限频率为 ，上限频率为 ，中频电压增益为 dB ，输出电压与输入电压在中频段的相位差为 。 5.8 选择正确的答案填空。
幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率)，它属于失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i为正弦波，则u o为波(a.正弦b.非正弦)，若u i为非正弦波，则u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 饱和失真、截止失真、交越失真都属于失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i为非正弦波，则u o为波(a.正弦b.非正弦)，u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。 5.9 选择正确的答案填空。 晶体管主要频率参数之间的关系是。 a.f a 放大电路的频率响应 自测题 选择正确答案填入空内。 (1) 测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响 应，条件是_________ 。 A. 输入电压幅值不变，改变频率 B. 输入电压频率不变，改变幅值 C. 输入电压的幅值与频率同时变化 (2) 放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是_____________________ ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是__________________ 。 A. 耦合电容和旁路电容的存在 B. 半导体管极间电容和分布电容的存在。 C. 半导体管的非线性特性 D. 放大电路的静态工作点不合适 (3 )当信号频率等于放大电路的f L或f H时，放大倍数的值约下降到中频时的。 A. —45 B. —135 C. —225 A.0.5 倍 B.0.7 倍 C.0.9 倍 即增益下降。 A.3dB B.4dB C.5dB (4)对于单管共射放大电路，当f = f L时，U °与U i相位关系是 A. + 45? B. —90 ? C. —135 ? 当f = f H时，U。与U i的相位关系是_________________ 解：(1 ) A ( 2) B , A ( 3) B A ( 4) C C 二、电路如图T5.2 所示。已知：V cc = 12V ;晶体管的C“= 4pF , 50MHz , r bb= 100 Q , 0 = 80。试求解： （1 ）中频电压放大倍数A usm ； （2）C'； （3）f H 和f L ； （4）画出波特图。 解：（1）静态及动态的分析估算： I EQ (1 ) I BQ 1.8mA U CEQ V CC I CQ R c 3V r be (1 )響丫 1.17k r be r bb' 「b'e 1.27 k R r be 〃 R b 1.27k I EQ g m69.2mA/V U T A usm '匹(g m R c) 178 R s R i r be f T = I BQ V CC U BEQ 22.6 口 A 图T5.2 重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念； 11.1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此，分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 ● 频率特性：电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。 1. 网络函数H （j ω）的定义 在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一处的响应（电压或电流）与网络输入之比，称为该响应的网络函数。 ) ()()(ωωωj E j R j H def ??= 2. 网络函数H (j ω)的物理意义 ● 驱动点函数（同一点处的电压电流的函数关系） 激励是电流源，响应是电压 ) j ()j ()j (ωωωI U H &&= 策动点阻抗 激励是电压源，响应是电流 ) j ()j ()j (ωωωU I H &&= 策动点导纳 ● 转移函数(传递函数，不同点处的电流电压关系) a. 激励是电压源 )j ()j ()j (1 2ωωωU I H &&= (转移导纳) ) j ()j ()j (12ωωωU U H &&= (转移电压比) b. 激励是电流源 )j ()j ()j (12ωωωI U H &&= (转移阻抗) ) j ()j ()j (12ωωωI I H &&= (转移电流比) 注意： 1. H(j ω)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 2. H(j ω) 是一个复数，它的频率特性分为两个部分： 幅频特性：模与频率的关系 ωω|~)(j |H 相频特性：幅角与频率的关系 ωω?~)(j 3. 网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 注意： ● 以网络函数中j ω的最高次方的次数定义网络函数的阶数。 ● 由网络函数能求得网络在任意正弦输入时的端口正弦响应，即有 ) j ()j ()j (ωωωE R H &&= → )j ()j ()j (ωωωE H R &&= 《模拟电子技术基础》教案 1、本课程教学目的： 本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。 2、本课程教学要求： 1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。 2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。 3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。 4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；掌握一般直流电源的组成，理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。 3、使用的教材： 杨栓科编，《模拟电子技术基础》，高教出版社 主要参考书目： 康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社 童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社， 张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社， 谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社， 陈大钦编，《模拟电子技术基础问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社， 孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社， 谢自美编，《电子线路设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社， 绪论 本章的教学目标和要求： 要求学生了解放大电路的基本知识；要求了解放大电路的分类及主要性能指标。 本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学） §1－1 电子系统与信号0.5 §1－2 放大电路的基本知识0.5 ∥178)(mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26)1(V 3mA 8.1)1(A μ 6.22c m be e b'i s i sm T EQ m b be i e b'bb'be EQ e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ -≈-?+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u &ββ第五章 放大电路的频率响应 自 测 题 一、选择正确答案填入空内。 （1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。 A.输入电压幅值不变，改变频率 B.输入电压频率不变，改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化 （2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。 A.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适 （3）当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时，放大倍数的值约下降到中频时的 。 A.0.5倍 倍 倍 即增益下降 （4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U &与i U & 相位关系是 。 A.＋45 B.－90 C.－135 当f ＝ f H 时， o U &与i U & 的相位关系是 A.－45 B.－135 C.－225 解：（1）A （2）B ，A （3）B A （4）C C 二、电路如图所示。已知：V C C ＝12V ；晶体管的C μ＝4pF ，f T = 50MHz ， ' bb r ＝100Ω, 0＝80。试求解： （1）中频电压放大倍数 sm u A &；（2）' πC ； （3）f H 和f L ；（4）画出波特图。 解：（1）静态及动态的分析估算： 模拟电子技术教案课程公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 模拟电子技术教案 电子与信息工程学院 目录 第一章常用半导体器件 第一讲半导体基础知识 第二讲半导体二极管 第三讲双极型晶体管三极管 第四讲场效应管 第二章基本放大电路 第五讲放大电路的主要性能指标及基本共射放大电路组成原理 第六讲放大电路的基本分析方法 第七讲放大电路静态工作点的稳定 第八讲共集放大电路和共基放大电路 第九讲场效应管放大电路 第十讲多级放大电路 第十一讲习题课 第三章放大电路的频率响应 第十二讲频率响应概念、RC电路频率响应及晶体管的高频等效模型 第十三讲共射放大电路的频率响应以及增益带宽积 第四章功率放大电路 第十四讲功率放大电路概述和互补功率放大电路 第十五讲改进型OCL电路 第五章模拟集成电路基础 第十六讲集成电路概述、电流源电路和有源负载放大电路第十七讲差动放大电路 第十八讲集成运算放大电路 第六章放大电路的反馈 第十九讲反馈的基本概念和判断方法及负反馈放大电路的方框图第二十讲深度负反馈放大电路放大倍数的估算 第二十一讲负反馈对放大电路的影响 第七章信号的运算和处理电路 第二十二讲运算电路概述和基本运算电路 第二十三讲模拟乘法器及其应用 第二十四讲有源滤波电路 第八章波形发生与信号转换电路 第二十五讲振荡电路概述和正弦波振荡电路 第二十六讲电压比较器 第二十七讲非正弦波发生电路 第二十八讲利用集成运放实现信号的转换 第九章直流电源 第二十九讲直流电源的概述及单相整流电路 第三十讲滤波电路和稳压管稳压电路 第三十一讲串联型稳压电路 第三十二讲总复习 第一章半导体基础知识 本章主要内容 本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。 首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。 本章学时分配 本章分为4讲，每讲2学时。 第一讲常用半导体器件 本讲重点 放大器的频率响应(doc 18页) 放大器的频率响应 单级放大器的分析中只考虑了低频特性，而忽略了器件的分布电容的影响，但在大多数模拟电路中工作速度与其它参量如增益、功耗、噪声等之间要进行折衷，因此对每一种电路的频率响应的理解是非常必要的。 在本章中，将研究在频域中单级与差分放大器的响应，通过对基本概念的了解，分析共源放大器、共栅放大器、CMOS放大器以及源极跟随器的高频特性，然后研究级联与差分放大器，最后考虑差分对有源电流镜的频率响应。 6.1频率特性的基本概念和分析方法 在设计模拟集成电路时，所要处理的信号是在某一段频率内的，即是所谓的带宽，但是对于放大电路而言，一般都存在电抗元件，由于它们在各种频率下的电抗值不同，因而使放大器对不同频率信号的放大效果不完全一致，信号在放大过程中会产生失真，所以要考虑放大器的频率特性。 116 117 频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 6.1.1 基本概念 1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系： )()(f f A A V V ?∠=? （6.1） 式中A V (f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系，称之为幅频特性；而)(f ?则为放大器输出电压与输入电压间的相位差?与频率的关系，称为相频特性。所以放大器的频率特性由幅频特性与相频特性来表述。 低频区：即在第三章对放大器进行研究的频率区域，在这一频率范围内，MOS 管的电容可视为开路，此时放大器的电压增益为最大。当频率高于该频率时，放大器的电压增益将会下降。 上限频率：当频率增大使电压增益下降到低频区电压增益的1/2时的频率。 高频区：频率高于中频区的上限频率的区域。 2、幅度失真与相位失真 因为放大器的输入信号包含有丰富的频率成 第十一章 电路的频率响应 11-1 网络函数 11-2 RLC 串联电路的谐振 11-3 RLC 串联电路的频率响应 11-4 RLC 并联谐振电路 11-5 波特图 11-6 滤波器简介 重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念 11-1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此，分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 频率特性 电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。 1. 网络函数H (j ω)的定义 在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一处的响应（电压或电流）与网络输入之比，称为该响应的网络函数。 def (j )(j )(j ) R H E ωωω= 2. 网络函数H(j ω)的物理意义 ⑴ 驱动点函数 激励是电流源，响应是电压 策动点阻抗 激励是电压源，响应是电流 策动点导纳 ⑵ 转移函数(传递函数) 激励是电压源 转移导纳 转移电压比 (j ) I ω(j U 1(U 1(j )I ω(j )(j )(j ) U H I ωωω= (j )(j )(j ) I H U ωωω= 21(j )(j )(j )I H U ωωω= 21(j ) (j )(j ) U H U ωωω= 激励是电流源 转移阻抗 转移电流比 注意 ①H(j ω)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 ②H(j ω) 是一个复数，它的频率特性分为两个部分： 幅频特性 ：模与频率的关系 ()H j ωω - 相频特性：幅角与频率的关系 ()j ?ωω - ③网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 例1-1 求图示电路的网络函数 2 S I U ? ? 和 L S U U ? ? 解：列网孔方程解电流 _ 2 I 1 I 21(j ) (j )(j ) U H I ωωω= 21(j ) (j )(j ) I H I ωωω= 12s 12(2j )22(4j )0 I I U I I ωω?+-=??-++=??s 2224(j )j6U I ωω = ++ 116 放大器的频率响应 单级放大器的分析中只考虑了低频特性，而忽略了器件的分布电容的影响，但在大多数模拟电路中工作速度与其它参量如增益、功耗、噪声等之间要进行折衷，因此对每一种电路的频率响应的理解是非常必要的。 在本章中，将研究在频域中单级与差分放大器的响应，通过对基本概念的了解，分析共源放大器、共栅放大器、CMOS 放大器以及源极跟随器的高频特性，然后研究级联与差分放大器，最后考虑差分对有源电流镜的频率响应。 6.1 频率特性的基本概念和分析方法 在设计模拟集成电路时，所要处理的信号是在某一段频率内的，即是所谓的带宽，但是对于放大电路而言，一般都存在电抗元件，由于它们在各种频率下的电抗值不同，因而使放大器对不同频率信号的放大效果不完全一致，信号在放大过程中会产生失真，所以要考虑放大器的频率特性。 频率特性是指放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应特性。 6.1.1 基本概念 1、频率特性和通频带 放大器的频率特性定义为电路的电压增益与频率间的关系： )()(f f A A V V ?∠=? （6.1） 式中A V (f)反映的是电压增益的模与频率之间的关系，称之为幅频特性；而)(f ?则为放大器输出电压与输入电压间的相位差?与频率的关系，称为相频特性。所以放大器的频率特性由幅频特性与相频特性来表述。 低频区：即在第三章对放大器进行研究的频率区域，在这一频率范围内，MOS 管的电容可视为开路，此时放大器的电压增益为最大。当频率高于该频率时，放大器的电压增益将会下降。 上限频率：当频率增大使电压增益下降到低频区电压增益的1/2时的频率。 高频区：频率高于中频区的上限频率的区域。 2、幅度失真与相位失真 因为放大器的输入信号包含有丰富的频率成分，若放大器的频带不够宽，则不同的信号频率的增益不同，因而产生失真，称之为频率失真。频率失真反映在两个方面：幅度失真（信号的幅度产生的失真）与相位失真（不同频率产生了不同的相移，引起输出波形的失真）。由于线性电抗元件引起的频率失真又称为线性失真。注：由于非线性元件（三极管等）的特性曲线的非线性所引起，称为非线性失真。 3、用分贝表示放大倍数 增益一般以分贝表示时，可以有两种形式，即： 功率放大倍数： )(lg 10)(dB P P dB A i o P = (6.2) 邱关源《电路》第五版第11章-电路的频 率响应 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 重点 1. 网络函数 2. 串、并联谐振的概念； 11.1 网络函数 当电路中激励源的频率变化时，电路中的感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。因此，分析研究电路和系统的频率特性就显得格外重要。 ● 频率特性：电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。 1. 网络函数H （j ω）的定义 在线性正弦稳态网络中，当只有一个独立激励源作用时，网络中某一处的响应（电压或电流）与网络输入之比，称为该响应的网络函数。 )() ()(ωωωj E j R j H def ??= 2. 网络函数H (j ω)的物理意义 ● 驱动点函数（同一点处的电压电流的函数关系） 激励是电流源，响应是电压 )j ()j ()j (ωωωI U H = 策动点阻抗 激励是电压源，响应是电流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢 3 ) j ()j ()j (ωωωU I H = 策动点导纳 转移函数(传递函数，不同点处的电流电压关系) a. 激励是电压源 ) j ()j ()j (12ωωωU I H = (转移导纳) )j ()j ()j (1 2ωωωU U H = (转移电压比) b. 激励是电流源 ) j ()j ()j (12ωωωI U H = (转移阻抗) )j ()j ()j (1 2ωωωI I H = (转移电流比) 注意： 1. H(j ω)与网络的结构、参数值有关，与输入、输出变量的类型以及端口对的相互位置有关，与输入、输出幅值无关。因此网络函数是网络性质的一种体现。 2. H(j ω) 是一个复数，它的频率特性分为两个部分： 幅频特性：模与频率的关系 ωω|~)(j |H 相频特性：幅角与频率的关系 ωω?~)(j 3. 网络函数可以用相量法中任一分析求解方法获得。 第五章 放大电路的频率响应 5.1 某放大电路中V A 的对数幅频特性如图题5.1所示。（1）试求该电路的中频电压增益VM A ，上限频率H f ，下限频率L f ；（2）当输入信号的频率L f f =或H f f =时，该电 路实际的电压增益是多少分贝？ 图题5.1 解：（1）由图题5.1可知，60lg 20=VM A ，3lg =VM A 。 310=VM A 即为中频增益。 上、下限频率分别为Hz f H 810=和Hz f L 210=。 （2）实际上L f f =或H f 时，电压增益降低dB 3（半功率点），即实际电压增益为 dB 57360=-。 5.2 已知某电路的波特图如图题5.2所示，试写出u A 的表达式。 图题 5.2 解: 设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。 ) 10 j 1)(10j 1( 3.2j )10j 1)(j 101(3255f f f A f f A u u ++-≈++-≈ 或 5.3 已知某放大电路电压增益的频率特性表达式为 ) 10 1)(101(10 1005f j f j f j A V ++= （式中f 的单位为Hz ） 试求：该电路的上、下限频率，中频电压增益的分贝数，输出电压与输入电压在中频区的相位差。 解：上下限频率分别为Hz f H 5 10=和Hz f L 10=，中频增益100=VM A ，转化为分贝数：dB A VM 40220100lg 20lg 20=?==，VM A 为实数，故i V ，0V 相位差为0。 5.4 一放大电路的增益函数 ) 102(11 10210 )(6?+? ?+=ππs s s s A 试绘出它的幅频响应的波特图，并求出中频增益，下限频率L f 和上限频率H f 以及增 益下降到1时的频率。 解：由拉氏变换可知，f j S π2= 故电压增益：2 102211 1022210)(?+? ?+=πππππf j f j f j f A V 6 10 11 10110f j f j +?-= 于是，Hz f L 10=，Hz f H 610=，10=VM A ，波特图如图解5.4所示。 1=A 时，Hz f 610<<，1100110 101102 =+=-≈f f j A ，Hz f 1= Hz f 10≥时，1)10 (110101102 66 =+= -≈f f j A ，MHz Hz f 10107=≈ 所以增益下降到1时，频率分为1Hz 或10MHz 。 《电工电子技术》课程电子教案 教师：宋静序号：05 知识引导 图7-22 温度对静态点的影响 2.基极分压式偏置电路 具有稳定工作点功能的典型分压式偏置电路如图 7-23所示。 a)电路原理图 b)直流通路图 图7-23压式偏置放大电路 1）稳定静态工作点的原理 温度的变化会导致三极管的性能发生变化，致使放 大器的工作点发生变化，影响放大器的正常工作。如图 7-23 所示电路中是通过增加下偏置电阻和射极电阻来 改善直流工作点的稳定性的，其工作原理如下： （1）利用R B1和R B2的分压作用固定基极电压U B。 由图 7-23可知，当R B1、R B2选择适当，满足I2远 大于I B时，则有 PPT、动画演 示、图片 知识引导 中R B1、R B2和U CC都是固定的，不随温度变化，所以基极电位基本上为一定值。 （2）通过I E的负反馈作用，限制I C的改变，使工作点保持稳定。具体稳定过程如下： 从上述稳定过程可以看出,R E愈大,则在R E上产生的压降愈大,对I C变化的抑制能力愈强,电路稳定性愈好。 2）动态分析 首先画出7-23所示的射极偏置电路的微变等效电路如图7-24 a)交流通路图 b) )微变等效电路 图7-24分压式偏置电路交流通路图及微变等效电路 CC B B B B U R R R U 2 1 2 + = E BEQ B E CQ R U U I I - = ≈ ) ( E C C CC CEQ R R I U U+ - =β/ CQ BQ I I= 1. 求电压放大倍数Au 与单偏置共射极放大电路的公式一样. 2.求输入电阻 3.求输出 教学步骤教学内容学生活动时间分配操作训练 仿真练习分压式偏置共射放大电路的静态值及电压 放大倍数 仿真验证：运行Multisim9.0软件制作仿真电路，如图 7-25所示，启动仿真，所得静态值为：I BQ＝ 10.223uA,I CQ=1.398mA,U EQ=2.535V。由测量值可算出 三极管的放大倍数约为140。从示波器上可得输入与 输出电压波形，如图所示。输入电压的幅值约为l0mv， 输出电压的幅值约为 2.15V，并且两者相位相反，电 压放大倍数约为215 Multisim9.0 仿真软件的 使用 5 be ' L i o r R U U A u β - = =& & & be b2 b1 i r R R R∥ ∥ = c o R R= 第五章 放大电路的频率响应 5.1 频率响应概述 5.1.1 研究放大电路频率响应的必要性 由于电抗元件及晶体管极间电容的存在，当输入信号的频率过低或过高时，不但放大倍数的数值会变小，而且还将产生超前或滞后的相移。放大倍数与信号频率间的函数关系称为频率响应或频率特性。 5.1.2 频率响应的基本概念 一、 耦合电容对信号构成高通电路，极间电容对信号构成低通电路（分流），都会使放大 电路的放大倍数的数值下降且产生相移。 二、 高通电路：（图5.1.1） 1． 传输特性：RC j A u ω1 11+ = ； 2． 下限截止频率（下限频率）：RC f L L ππω212== ，L L u f f j f f j A +=1 ； 3． 幅频特性： 4． 相频特性： 三、 低通电路：（图5.1.2） 1． 传输特性：RC j A u ω+=11 ； 2． 上限截止频率（上限频率）：RC f H H ππω212== ，H u f f j A +=11 ； 3． 幅频特性 4． 相频特性 5． 通频带：L H bw f f f -= 5.1.3 波特图 一、 坐标轴的选取： 横坐标(f)用对数刻度，所以频率相差十倍的间隔，如(0.1~1)Hz ，(1~10)Hz ，……，长度 相等，叫一个“十倍频程”。纵坐标：对幅频特性以分贝为单位，即u A lg 20；对相频特性，以度为未单位，即?(°)。 二、 目的：横坐标可以容纳很宽的频率范围。对幅频特性，多项的乘除可以变为各项对 数的加减。 三、 高通电路与低通电路的波特图（图5.1.3）由公式L L u f f j f f j A +=1 ，H u f f j A +=11 求 出幅频特性及相频特性，从而画出波特图。 四、 近似波特图：将波特图的曲线折线化，在对数幅频特性中，以截止频率为拐点；在 对数相频特性中，以10倍及0.1倍的截止频率为两个拐点。 五、 画波特图的步骤 1． 由电路求出u A 的表达式； 2． 写出||u A 和?的表达式； 3． 画出对数数幅频特性和相频特性；关键是要知道u A 表达式分子中的系数以及近似特性发生转折处的频率，即截止频率f H 或f L 。 5.2 晶体管的高频等效模型 混合π模型：考虑发射结和集电结电容的影响而得到的在高频信号作用下晶体管的物理模 型。 5.2.1 晶体管的混合π模型 一、 完整的混合π模型（图5.2.1） 1． 模型结构：忽略集电极、发射极体电阻，对应h 参数等效电路画出混合π模型； 2． β 是频率的函数：电容的存在，使得基极电流与集电极电流的大小、相位均与频 《模拟电路》 教案 课程名称电子三年制《模拟电路》 授课学时64 主讲(责任)教师 参与教学教师________________________________ 授课班级/人数 专业（教研室）电子 课程名称：模拟电子技术基础 第讲 1 授课题目半导体基础知识、半导体二极管课型讲授使用教具多媒体 教学重点1、了解本征半导体、杂质半导体的导电机理 2、熟悉N型半导体，P半导体的基本特性 3、异形半导体接触现象 4、二极管的伏安特性、单向导电性及等效电路（三个常用模型） 教学难点1、半导体的导电机理:两种载流子参与导电； 2、掺杂半导体中的多子和少子 3、PN结的形成； 4、二极管在电路中导通与否的判断方法，共阴极或共阳极二极管的 优先导通问题； 教学内容教学组织过程 1 半导体的基本知识（10min） （1）半导体材料 （2）半导体的共价键结构 （3）本征半导体、空穴极其导电作用 （4）杂质半导体 2 PN结的形成及特性（25min） （1）PN结的形成 （2）PN结的单向导电性 （3）PN结的电容效应 3 二极管（25min） 1.3.1、二极管的结构 1.3.2、二极管的伏安特性 ?正向特性：死区电压、导通电压 ?反向特性：反向饱和电流、温度影响大 ?反向击穿特性：电击穿（雪崩击穿、齐纳击穿）、 热击穿 1.3.3、主要参数(略讲) 4 二极管电路的简化模型分析方法（25min） 4.1理想模型 正向偏置管压降为零；反向偏置电阻无穷大，电流为零。 4.2恒压降模型 二极管导通后，管压降恒定，典型值硅管0.7V。 4.3折线模型 二极管导通后，管压降不恒定，用一个电池和一个电阻r d来作进一步近似。 小结（5min） 本讲宜教师讲授。用多媒体演示半导体的结构、导电机理、PN结的形成过程及其伏安特性等，便于学生理解和掌握。 课后小结 放大电路的频率响应 自 测 题 一、选择正确答案填入空内。 （1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。 A.输入电压幅值不变，改变频率 B.输入电压频率不变，改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化 （2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。 A.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适 （3）当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时，放大倍数的值约下降到中频时的 。 A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍 即增益下降 。 A.3dB B.4dB C.5dB （4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U 与i U 相位关系是 。 A.＋45? B.－90? C.－135? 当f ＝ f H 时，o U 与i U 的相位关系是 。 A.－45? B.－135? C.－225? 解：（1）A （2）B ，A （3）B A （4）C C 二、电路如图T5.2所示。已知：V C C ＝12V ；晶体管的C μ＝4pF ，f T = 50MHz ，'bb r ＝100Ω, 0＝80。试求解： （1）中频电压放大倍数sm u A ； （2）' C ； （3）f H 和f L ； （4）画出波特图。 图T5.2 解：（1）静态及动态的分析估算： ∥178 ) (mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26) 1(V 3mA 8.1)1(A μ 6.22c m be e b'i s i sm T EQ m b be i e b'bb'be EQ e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u 4.1 共射极单管放大电路的研究 1. 实验目的 （1）学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响； （2）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法； （3）熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 2. 实验设备与器材 实验所用设备与器材见表4.1。 3. 实验电路与说明 实验电路如图4.1所示，为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i后，在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。安装电路时，要注意电解电容极性、直流电源正负极和信号源的极性。 图4.1 共射极单管放大器实验电路 4. 实验内容与步骤 （1）电路安装 ① 安装之前先检查各元器件的参数是否正确，区分三极管的三个电极，并测量其β值。 ② 按图4.1所示电路，在面包板或实验台上搭接电路。安装完毕后，应认真检查连线是否正确、牢固。 （2）测试静态工作点 ① 电路安装完毕经检查无误后，首先将直流稳压电源调到12V ，接通直流电源前，先将R W 调至最大， 函数信号发生器输出旋钮旋至零,再接通直流电源, 调节R P ，使I C ＝2.0mA （即U e ＝2.0V ）。 ② 用万用表测量电路的静态电压U CC 、U BQ 、U EQ 、U BEQ 、U CEQ ，并记录在表4.2中。 （3）测量电压放大倍数 ① 将信号发生器的输出信号调到频率为1kHz 、幅度为10 mV 左右的正弦波，接到放大电路输入端,然后用示波器观察输出信号的波形。在整个实验过程中，要保证输出信号不产生失真。如输出信号产生失真，可适当减小输入信号的幅度。 ② 用电子毫伏表测量测量下述二种情况下的U O 值，并用双踪示波器观察u O 和u i 的相位关 系，记入表2－2；用公式 o u i U A U = 和 s o us U A U =，计算出不接负载时对输入电压U i 的电压放大倍数和对信号源U s 的电压放大倍数，记录在表4.3中。 模拟电子技术教案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY- 授课计划 授课时数： 2 授课教师：赵启学授课时间： 课题：半导体二极管 教学目的： 1、理解PN结及其单向导电性 2、了解半导体二极管的构成与类型 教学重点：1、PN结及其单向导电性2、二极管结的构成 教学难点：PN结及其单向导电性 教学类型：理论课 教学方法：讲授法、启发式教学 教学过程： 引入新课： 模拟电子技术基础是一门入门性质的技术基础课，没有哪一门课程像电子技术的发展可以用飞速发展，日新月异。从1947年，贝尔实验室制成第一只晶体管；1958年，集成电路；1969年，大规模集成电路；1975年，超大规模集成电路，一开始集成电路有4只晶体管，1997年，一片集成电路有40亿个晶体管。不管怎么变化，但是万变不离其宗，这门课我们所讲的就是这个“宗”。（10分钟） 讲授新课： 一：PN结（30分钟） 1、什么是半导体，什么是本证半导体（10分钟） 半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的物质 本征半导体：纯净（无杂质）的晶体结构（稳定结构）的半导体，所有半导体器件的基本材料。常见的四价元素硅和锗。 2、杂质半导体（20分钟） N型半导体：在本征半导体中参入微量5价元素，使自由电子浓度增大，成为多数载流子（多子），空穴成为少数载流子（少子）。如图（a） P型半导体：在本证半导体中参入微量3价元素，使空穴浓度增大，成为多子，电子成为少子，以空穴导电为主的杂志半导体称为P型半导体。如图（b） 3、PN结 P型与N型半导体之间交界面形成的薄层为PN结。 二：PN结的单项导电性（20分钟） 加时，可以有较大的正向，即呈现低电阻，我们称PN结导通； PN 结加时，只有很小的反向，呈现高电阻，我们称PN结截止。这就是PN 结的单向导电性。 1、正偏 加（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内相反。 外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>>漂移运动→多子扩散形成（与外电场方向一致）I F 2、反偏 加（反偏）——电源正极接N区，负极接P区 外电场的方向与内相同。 外电场加强内电场→耗尽层变宽→漂移运动>>扩散运动→少子漂移形成I R 三：半导体二极管的构成与类型（20分钟） 1、半导体二极管的构成 一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了半导体二极管，简称二极管。 2、半导体二极管的类型 （1）二极管按半导体材料的不同可分为：硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。 （2）二极管按其结构不同可分为：点接触型、面接触型和平面型二极管三类。放大电路的频率响应题解
邱关源《电路》第五版第11章-电路的频率响应
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放大电路的频率响应习题解答
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放大器的频率响应(doc 18页)
(完整版)第十一章电路的频率响应
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电子教案-《模拟电子技术》(冯泽虎)教学课件知识点5：分压偏置共射极放大电路-电子教案 电子课件
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