SN74LVT273DBR多級放大電路的頻率響應
發布時間:2019/11/6 20:36:58 訪問次數:2952
SN74LVT273DBR是因為共基極放大電路中沒有密勒效應,而且輸人電阻小。
共集電極放大電路的高頻晌應,圖4.7.16是圖4,5.1a所示共集放大電路的高頻小信號等效電路,其中Rt=RoRL。顯然電容cvc只接在輸人回路中,它不會產生密勒效應。此外,信號源及電阻Rb可用戴維寧等效電路代替,如圖4,7,17所示,其中呢=Rbys/(Rs+Rb),Ri=凡Rs。--般有Rb>>Rs,啟攵哩≈ys,R≈Rs。圖4,7,16 共集放大電路的高頻小信號等效電路.
由圖4.7.17可知,電阻rb/c和電容Cb、跨接在輸人端b′和輸出端e之間,因而它們會產生密勒效應。參照式(4.7.24)和(4.7.25),可分別將Cb飛和rye進行單向化處理。但因共集J放大電路的射極跟隨作用,在一定頻響應特性也較好,上限截止頻率很高。有關這方面的詳細討論請參閱文獻[5]。
圖4.717 圖4,7,16的簡化電路,多級放大電路的頻率響應,由4,6節的分析已知,多級放大電路的電壓增益au為各級電壓增益的乘積。各級放大電路的電壓增益是頻率的函數,因而,多級放大電路的電壓增益av也必然是頻率的函數。為了簡明起見,假設有一個兩級放大電路,由兩個通帶電壓增益相同、頻率響應相同的單管共射放大電路構成,圖4.7.18a是它的結構示意圖,級間采用RC耦合方式,由于耦合環節具有隔離直流、傳送交流的作用,兩級的靜態工作情況互不影響,而信號則可順利通過。
下面來定性分析圖4.7,18a所示電路的幅頻響應,研究它與所含單級放大電路的頻率響應的關系。設每級的通帶電壓增益為處vM1,則每級的上限頻率屁l和下限頻率幾1處對應的電壓增益為0.707⒕ˇM1,兩級電壓放大電路的通帶電壓增益為A;Ml。顯然,這個兩級放木電路的上、下限頻率不可能是凡l和兌1,因為對應于這兩個頻率的電壓增益是(0,707姓yMl)2=0,5瞄MⅡ女口圖4.7,18b所
示。根據放大電路通頻帶的定義,當'電路的電壓增益為0。⒛7⒕飾1時,對應
的低端頻率為下限頻率尻,高端頻率為上限頻率屁,如圖4,7.18b所示。
兩級放大電路的結構示意圖 (b)單級和兩級放大電路的幅頻響應顯然,幾)幾1,屁(凡l,即兩級放大電路的通頻帶變窄了。依此推廣到乃級放大電路,其總電壓增益為各單級放大電路電壓增益的乘積,即
u(jω)=gh (4.7.42)
應當注意的是,在計算各級的電壓增益時,前級的開路電壓是下級的信號源電壓;前級的輸±B阻抗是下級的信號源阻抗,而下級的輸入阻抗是前級的負載。從圖4.7.18b所示的兩級放大電路的通頻帶可推知,多級放大電路的通頻帶一定比它的任何一級都窄,級數愈多,則~fL越高而九越低,通頻帶越窄。
這就是說,將幾級放大電路串聯起來后,總電壓增益雖然提高了,但通頻帶變窄,這是多級放大電路一個重要的概念。
一個阻容耦合放大電路的幅頻響應曲線一般只有在中頻區是平坦的,而在低頻
區或高頻區,其頻響則是衰減的,這是由哪些因素引起的?
放大電路的頻帶寬度是怎樣定義的?
在射極偏置放大電路中,影響低頻響應的主要因素是射極旁路電容Ce,而影響
高頻響應的是密勒電容,為什么?試從物理概念上加以分析。
在工程實踐中,改善放大電路低頻響應的根本方法是采用直接耦合放大電路,
而改善高頻響應的較好方法是采用共基極放大電路,為什么?
對于一個參數已知的放大電路,其增益-帶寬積是一個常數,以共射極放大電
路為例,犧牲電壓增益,為什么能換取帶寬增加的好處?
多級放大電路的頻帶寬度為什么比其中的任一單級電路的頻帶要窄?
對放大電路的研究,目前有兩種不同的方法,即穩態分析法和瞬態分析法。
穩態分析法也就是前兩節討論過的頻率響應分析法。這種方法以正弦波為放大電路的基本信號,研究放大電路對不同頻率信號的幅值和相位的響應(或叫做放大電路的頻域響應)。穩態分析法的優點是分析簡單,實際測試時并不需要很特殊的設備,它的缺點是用幅頻響應和相頻響應不能直觀地確定放大電路的波形失真,因此也難于用這種方法選擇使波形失真達到最小的電路參數。
瞬態分析法是以單位階躍信號為放大電路的輸入信號,研究放大電路的輸出波形隨時間變化的情況,稱為放大電路的階躍響應,又叫做放大電路的時域晌應。這里衡量波形失真常以上升時間和平頂降落的大小作為標志。瞬態分析法的優點在于從瞬態響應上可以直觀地判斷放大電路放大階躍信號的波形失真,并可利用脈沖示波器直接觀測放大電路的瞬態響應。瞬態分析法的缺點是分析比較復雜,這一點在分析復雜電路和多級放大電路時更為突出。
SN74LVT273DBR是因為共基極放大電路中沒有密勒效應,而且輸人電阻小。
共集電極放大電路的高頻晌應,圖4.7.16是圖4,5.1a所示共集放大電路的高頻小信號等效電路,其中Rt=RoRL。顯然電容cvc只接在輸人回路中,它不會產生密勒效應。此外,信號源及電阻Rb可用戴維寧等效電路代替,如圖4,7,17所示,其中呢=Rbys/(Rs+Rb),Ri=凡Rs。--般有Rb>>Rs,啟攵哩≈ys,R≈Rs。圖4,7,16 共集放大電路的高頻小信號等效電路.
由圖4.7.17可知,電阻rb/c和電容Cb、跨接在輸人端b′和輸出端e之間,因而它們會產生密勒效應。參照式(4.7.24)和(4.7.25),可分別將Cb飛和rye進行單向化處理。但因共集J放大電路的射極跟隨作用,在一定頻響應特性也較好,上限截止頻率很高。有關這方面的詳細討論請參閱文獻[5]。
圖4.717 圖4,7,16的簡化電路,多級放大電路的頻率響應,由4,6節的分析已知,多級放大電路的電壓增益au為各級電壓增益的乘積。各級放大電路的電壓增益是頻率的函數,因而,多級放大電路的電壓增益av也必然是頻率的函數。為了簡明起見,假設有一個兩級放大電路,由兩個通帶電壓增益相同、頻率響應相同的單管共射放大電路構成,圖4.7.18a是它的結構示意圖,級間采用RC耦合方式,由于耦合環節具有隔離直流、傳送交流的作用,兩級的靜態工作情況互不影響,而信號則可順利通過。
下面來定性分析圖4.7,18a所示電路的幅頻響應,研究它與所含單級放大電路的頻率響應的關系。設每級的通帶電壓增益為處vM1,則每級的上限頻率屁l和下限頻率幾1處對應的電壓增益為0.707⒕ˇM1,兩級電壓放大電路的通帶電壓增益為A;Ml。顯然,這個兩級放木電路的上、下限頻率不可能是凡l和兌1,因為對應于這兩個頻率的電壓增益是(0,707姓yMl)2=0,5瞄MⅡ女口圖4.7,18b所
示。根據放大電路通頻帶的定義,當'電路的電壓增益為0。⒛7⒕飾1時,對應
的低端頻率為下限頻率尻,高端頻率為上限頻率屁,如圖4,7.18b所示。
兩級放大電路的結構示意圖 (b)單級和兩級放大電路的幅頻響應顯然,幾)幾1,屁(凡l,即兩級放大電路的通頻帶變窄了。依此推廣到乃級放大電路,其總電壓增益為各單級放大電路電壓增益的乘積,即
u(jω)=gh (4.7.42)
應當注意的是,在計算各級的電壓增益時,前級的開路電壓是下級的信號源電壓;前級的輸±B阻抗是下級的信號源阻抗,而下級的輸入阻抗是前級的負載。從圖4.7.18b所示的兩級放大電路的通頻帶可推知,多級放大電路的通頻帶一定比它的任何一級都窄,級數愈多,則~fL越高而九越低,通頻帶越窄。
這就是說,將幾級放大電路串聯起來后,總電壓增益雖然提高了,但通頻帶變窄,這是多級放大電路一個重要的概念。
一個阻容耦合放大電路的幅頻響應曲線一般只有在中頻區是平坦的,而在低頻
區或高頻區,其頻響則是衰減的,這是由哪些因素引起的?
放大電路的頻帶寬度是怎樣定義的?
在射極偏置放大電路中,影響低頻響應的主要因素是射極旁路電容Ce,而影響
高頻響應的是密勒電容,為什么?試從物理概念上加以分析。
在工程實踐中,改善放大電路低頻響應的根本方法是采用直接耦合放大電路,
而改善高頻響應的較好方法是采用共基極放大電路,為什么?
對于一個參數已知的放大電路,其增益-帶寬積是一個常數,以共射極放大電
路為例,犧牲電壓增益,為什么能換取帶寬增加的好處?
多級放大電路的頻帶寬度為什么比其中的任一單級電路的頻帶要窄?
對放大電路的研究,目前有兩種不同的方法,即穩態分析法和瞬態分析法。
穩態分析法也就是前兩節討論過的頻率響應分析法。這種方法以正弦波為放大電路的基本信號,研究放大電路對不同頻率信號的幅值和相位的響應(或叫做放大電路的頻域響應)。穩態分析法的優點是分析簡單,實際測試時并不需要很特殊的設備,它的缺點是用幅頻響應和相頻響應不能直觀地確定放大電路的波形失真,因此也難于用這種方法選擇使波形失真達到最小的電路參數。
瞬態分析法是以單位階躍信號為放大電路的輸入信號,研究放大電路的輸出波形隨時間變化的情況,稱為放大電路的階躍響應,又叫做放大電路的時域晌應。這里衡量波形失真常以上升時間和平頂降落的大小作為標志。瞬態分析法的優點在于從瞬態響應上可以直觀地判斷放大電路放大階躍信號的波形失真,并可利用脈沖示波器直接觀測放大電路的瞬態響應。瞬態分析法的缺點是分析比較復雜,這一點在分析復雜電路和多級放大電路時更為突出。