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会计学/二、线性失真和非线性失真频率失真属于线性失真,线性失真和非线性失真都会使输出信号产生畸变,但两者有许多不同点:1.起因(qǐyīn)不同线性失真由电路中的线性电抗元件引起,非线性失真由电路中的非线性元件引起(如晶体管或场效应管的特性曲线的非线性等)。2.结果不同线性失真是使信号中各频率分量的大小比例关系和时间关系发生了变化,或是滤掉了某些频率分量的失真,但在输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。三、不失真条件——理想频率(pínlǜ)响应综上所述,若放大器对所有不同频率(pínlǜ)分量信号的放大倍数相同,延迟时间也相同,那么就不产生频率(pínlǜ)失真,故不产生频率(pínlǜ)失真的条件为式(5-2)图5―2给出了不产生线性失真的振幅频率响应(pínlǜxiǎnɡyīnɡ)和相位频率响应(pínlǜxiǎnɡyīnɡ),称之为理想频率响应(pínlǜxiǎnɡyīnɡ)。5―1―2实际的频率特性及通频带定义实际的振幅频率特性一般如图5―3所示。在低频和高频区放大倍数有所下降(xiàjiàng),而中间一段比较平坦。为分析方便起见,人们将实际的振幅频率响应划分为三个区域,即中频区、低频区和高频区。并定义上限频率fH、下限频率fL以及通频带BW,以便定量表征频率响应的实际状况。对于直接耦合放大器,其下限频率为零。图5―3实际(shíjì)的放大器幅频响应5―2单级共射放大器的高频(ɡāopín)响应图5―4晶体管的高频小信号(xìnhào)混合π等效电路二、晶体管的高频参数1.共射短路电流放大系数β(jω)及其上限频率fβ由于(yóuyú)电容Cb′e的影响,β值将是频率的函数。根据β的定义(5―11)图5―5|β(jω)|与频率f的关系(guānxì)曲线2.特征频率fT特征频率fT定义(dìngyì)为|β(jω)|下降到1所对应的频率,如图5―5所示。当f=fT时:3.共基短路电流(diànliú)放大系数α(jω)及fα因为5―2―2共射放大器的高频响应分析一、共射放大器的高频小信号等效电路图5―6(a)所示的共射放大器的晶体三极管用其高频小信号π模型代替得交流等效电路如图5―6(b)所示。该电路中Cb′c跨接在输入回路和输出回路之间,使高频响应的估算变得复杂化,所以首先(shǒuxiān)应用密勒定理将其作单向化近似。图5―6(a)共射放大器电路(diànlù)图5―6(b)共射放大器的高频(ɡāopín)小信号等效电路(设RB1‖RB2>>Rs忽略)二、密勒定理以及高频等效电路的单向化模型密勒定理给出了网络的一种等效变换关系(guānxì),它可以将跨接在网络输入端与输出端之间的阻抗分别等效为并接在输入端与输出端的阻抗。如图5―7(a)所示,阻抗Z跨接在网络N的输入端与输出端之间,则等效到输入端的阻抗Z1为图5―7密勒定理(dìnglǐ)及等效阻抗(a)原电路;图5―7密勒定理及等效(děnɡxiào)阻抗(b)等效(děnɡxiào)后的电路(5―14)(5―16)(5―20)图5―8密勒等效后的单向(dānxiànɡ)化等效电路(a)单向(dānxiànɡ)化模型;(b)进一步的简化等效电路三、放大器高频增益表达式及上限(shàngxiàn)频率由图5―8(b)可见为中频(zhōngpín)增益(5―25a)根据式(5―26)、(5―27)画出单级共射放大器的幅频特性和相频特性分别(fēnbié)如图5―9(a),(b)所示。在半功率点处对应的附加相移为-45°,而当频率f≥10fH以后,附加相移趋向于最大值(-90°)。图5―9考虑管子(guǎnzi)极间电容影响后的共射放大器频率响应(a)幅频特性;(b)相频特性;(c)幅频特性波特图;(d)相频特性波特图四、频率特性的波特(bōtè)图近似表示法将式(5―24)用对数频率响应来表示,即五、负载(fùzài)电容和分布电容对高频响应的影响令式(5―24)中的Aus(jω)为A′us(jω),Uo为U’oωH为ωH1,如图5―10(b)所示。图5―10包含(bāohán)负载电容CL的电路及等效电路(a)电路;(b)等效电路(5―29)(5―31)图5―11同时考虑(kǎolǜ)Ci和CL影响的波特图六、结果讨论通过以上分析,为我们设计宽带放大器提供了依据。1.选择晶体管的依据;2.信号源内阻Rs对高频特性的影响(yǐngxiǎng);3.关于集电极负载电阻RC的选择原则;4.注意负载电容CL对高频特性的影响(yǐngxiǎng);图5―12插入(chārù)共集电路以减小Rs大、CL大对fH的不良影响5―3共集电路(diànlù)的高频响应图5―13共集电路高频(