当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第八部分 > 5.9多级放大电路的频率响应 > 5.9多级放大电路的频率响应
当用基本放大电路组成了
多级放大电路之后
那么多级放大电路的频率响应
又是如何呢
所以下面我们讲一讲
多级放大电路的频率响应
首先我们进行一个讨论
假如有一个两级放大电路
每一级它们的幅频特性
都像底下这个图所看到的
注意我们已经考虑了
它们之间的相互影响
然后我们看这一级的频率响应
幅频特性
和两级的幅频特性
究竟有着怎样的区别
在中频段我们可以看到
它们是两个中频放大倍数的乘积
那么实际上在任何的频段
它的总的放大倍数
都是各级放大倍数相乘
也就是对于这两级放大电路
20lg│Au│=20lg│Au1│+20lg│Au2│
也就是按照前面的已知条件
它就是40lg│Au1│
那我们在画这个多级的
电路的幅频特性的时候
就是在原来的基础上
它的幅值应该增长一倍
这就是两级的它的幅频特性
好 那我们看到单级的幅频特性
它们的上下限截止频率
一个是fL1一个是fH1
如果就这样我们上去去找那个
和两级放大电路幅频特性曲线的
交点的时候
由于每一级都将下降3dB
所以在这里下降的是6dB
也就是说原来的上下限截止频率
不是两级放大的截止频率
那我们哪去找呢
我们要找两级放大电路的幅频特性
下降3dB的点
这是下降了3dB
于是和曲线的交点我们就找着了
两级放大电路的下限截止频率
和两级放大电路的上限截止频率
那么由此我们不难得出这个结论吧
就是两级接上之后它的下限截止频率
高于每一级的下限截止频率
而上限截止频率
低于每一级的上限截止频率
也就是说频带变窄
这个总体你也可以粗略的去用
带宽增益积的这个概念去理解它
说增益变大了带宽就变窄了
那么这个上限截止频率
大概会下降到多少呢
约等于0.643倍的fH1
如果是三级放大电路
每一级它们的幅频特性都一样
那么这个上限截止频率
大概会下降一半
你就可以看到了
这个增益增大带宽变窄的
这样一个明显的现象
那么下面我们来看一看
多级放大电路的频率响应与各级的关系
对于一个n级放大电路
如果各级的上下限截止频率分别为
fL1一直到fLn
上限频率是fH1一直到fHn
那么整个电路的上下限频率fL和fH
它们和每一级的关系应该是这样的
就是下限频率 多级的这个下限频率
它高于组成它的
每一级的电路的下限频率
它的上限频率低于组成它的
各级电路的上限频率
而它的带宽
低于每一级电路的带宽
这就是它的结论
而且我们通过这样的一个式子
就是它们的增益是一个和
然后它们的相角 相移也是一个和
就可以通过这样一个式子
求得下降3dB的点
就是这么个式子
fL约等于根号1.1倍的Σ
这里k等于1到n
fLk的平方
1/fH约等于1.1倍的根号Σ
k等于1到n
fHk的平方分之一
这里边1.1为修正系数
那么经过这样一个式子
我们就可以求解说
假如它们是组成多级放大电路的
各个级的频带都是一样的
我们可以得出了刚才看到的结论
就是那个两级
它的上限频率会下降到0.643倍
如果是三级
它大概下降到0.52倍
那么通过这个分析呢
我们是不是还能得到这样一个结论
说一个多级放大电路
假如有某一级它的下限截止频率
远远高于其它各级
那么我们几乎就可以认为
整个放大电路的下限频率
就是这一级的下限频率
同样的如果某一级的上限截止频率
远远低于组成这个多级放大电路的
其它各级的上限截止频率
我们就可以认为
这个上限截止频率
就是整个电路的上限截止频率
我们从另一个角度去思考这个问题
如果你想要有一个多级放大电路的带宽宽
只在一级上解决问题是没有用的
所以由此我们就可以知道
当我们选择和设计电路的时候
我们怎么去构成一个
多级放大电路
来满足频率的需求
下面我们就来看一看
在这个电路里边
它有三个电容
而且有一只管子
那就是说有一个
Cπ'会跟它产生关系
Cπ'会使得在高频的时候
放大倍数会下降
那我们首先就要看一看
说Ce怎么会影响着低频特性呢
我们知道
Ce本身应该选择一个大电容
在交流通路里边应该把Re给短路掉
如果Ce在信号频率逐渐降低的过程里边
Ce不再能够等效成为短路
那必然会使得Re并联Ce这一部分
要损失掉一部分交流信号
从而使得电压放大倍数的数值减小
所以它将影响着低频特性
那下面我们就来看一看
怎么去求解这个电路
应该说明的是
有多少个电容影响频率响应
放大倍数的表达式里
就应该是中频的这个放大倍数
乘上多少多少个因子
多少多少个分式
有n个就有n个分式
那么可见这个电路就应该有4个分式
分别是C1 C2 Ce和Cπ'
对这个电路产生的影响
首先我们画出来适应频率从0
一直到无穷大的这个等效电路
这里我们一个都不能少
C1 C2 Ce和Cπ'
我们前面已经知道了
我们在求解截止频率的时候
就是要求解一个时间常数
所以并不是这个电路有多重要
我才举这个例子
我是想通过这个电路
大家要学会怎么去求得一个电容
所在回路的时间常数
因为知道了时间常数
就知道了它所决定的截止频率
就是1/2πτ
而大家学习的困难就在于
我知道这个电容影响着频率的
我也知道它所决定的那个时间常数
就是能够得出它所决定的那个截止频率
但是困难就在于
我不知道怎么去寻找
这个电容所在回路的等效电阻
所以举这个电路的意义就在于
怎么去看它的等效电阻
而不在于这个电路从整个课程上
它有多重要
所以下面我们就分别考虑
C1 C2 Ce C'π
所确定的截止频率
当我们考虑C1它所确定的
截止频率的时候
C2 Ce我们把它理想化
给它短路掉
把C'π给它开路
那这时候我就从C1 的两端
作为一个端口
往里看 看它的等效电阻
我们看到了什么呢
左边看看 右边看看
左边看看那是一个信号源的内阻
右边看一看
那就是这个电路的输入电阻
因此C1所在回路的时间常数
就是Rs加上输入电阻
而输入电阻是什么呢
就是Rb1//Rb2//rbe
然后我们再看C2的作用
那就是我们把C1和Ce短路
C’π开路 来看C2
它所确定的那个时间常数
从C2的两端作为一个端口
往电路内部看
左边看看 右边看看
左边看到的是Rc
再往那边看是一个电流源
那是无穷大电阻
往右边看看就是负载电阻
所以它所确定的τ值
就是(Rc+RL)C2
我们看这两个τ值
没有什么根本的区别
因为从输出端C2上看
Rc实际是它认为的前级的信号源内阻
而后边它是负载
那么C1前面是个信号源内阻
后边那个Ri 对于信号源来讲它也是负载
所以从物理意义上它俩是一样的
我们再来看Ce 它所在回路的时间常数
Ce所在回路的时间常数
我们把Ce两端看成个端口
往电路内部看
左边看看 看到了一堆东西呢
首先是Re要并联一堆
那么大家回想一下
这个位置所看到的
是一个射极输出的输出电阻
所以是Re要并联一个
1加β分之什么什么
分之什么呢
往那边看
分之rb'e加上rbb'
那就是rbe
它要加上三个电阻的并联
就是Rs//Rb1//Rb2
那从Ce两端
再往右边看
其实没有什么了
因为那个受控源是个电流源
它的电阻趋于无穷
因此我们就得到了
它的时间常数是Re
//[(rbe+Rs//Rb1//Rb2)/(1+β)]
然后乘上Ce
所以你看我们在求解的时候
是把电容两端做一个端口
看内部的等效电阻
然后这个等效电阻
乘上这个电容
就是这个电容所在回路的时间常数
然后我们再看 C'π
当我们看C'π的时候
应该把C1 C2 Ce都短路
那这时候往右看
那是相当于开路的
就往左边看了
往左边看你看到的是什么呢
首先是跟它并联的rb'e
再往左看就是rbb'要串一个东西
串谁呢
串Rs Rb1和Rb2的并联
于是我们就得到了这样一个表达式
就是C'π所决定的τ值
是[rb'e//
(rbb'+Rs//
Rb1//Rb2)
再乘上C'π
所么从上边C1 C2和Ce
它们的表达式里我们可以看到
如果你的电容的容量是相等的
那么势必τe也就是Ce所确定的
那个时间常数
要远远小于τ1和τ2
那就意味着什么呢
当你用的容量是
相同的三个电容的时候
Ce所确定的那个
下限截止频率最高
或者你就可以认为
这个电路的下限截止频率
就是Ce所在回路的
时间常数乘上1/(2π)
这个问题还可以换一个角度说
说如果我有三个电容
两个是10μF的
一个是100μF的
如果你要想使得这个电路的
下限截止频率
别太低了
你应该把这个电容作为Ce
把100μF的作为Ce
而C1和C2用10μF的
这样这三个下限频率有可能接近
有可能使得你的这个
下限截止频率低一点
也就是说比起都有同样的10μF
和同样的100μF
这样的一种使用的方法
应该说是科学一些的
通过前面我们就可以得到了
这个电路它的Au的表达式
适合于（信号频率）从0一直到无穷大
首先这个式子里有一个Aum
就是中频的放大倍数
然后它有三个电容所确定的三个分式
就是1+jf比上fL1分之
jf/fL1
这是第一个分式
第二个是(1+jf)比上
fL2分之jf / fL2
这是第二个分式
第三个分式
(1+f/fLe)
分之jf / fLe
这是第三个
第四个是（1+jf / fH）分之一
这就是适用于
频率从零一直到无穷大的
它的电压放大倍数
这里头的fL1 fL2 和fLe
就是我们前面所学的
所分析的那个时间常数分之一
fL1 =1/(2πτ1)
fL2 =1/(2πτ2)
fLe =1/(2πτe)
fH =1/(2πτC'π)
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
