??
习题10 波特图
??(4)a、可以降低低频段的闭环增益|AF|,让fc提前产生,如|AF|=50dB,就可以让fc<105Hz,从而避免自激振荡。这可以通过改变放大器开环增益或反馈系数达到目的,且不改变放大器的带宽和相频特性。
b、采用频率补偿,在反馈环路中增加阻容元件,改变|AF|的频率特性,常用的补偿方法有滞后补偿和超前补偿,具体可参考课本。
11. 电路如图5-66所示。按照晶体管、场效应管的高频等效模型在全频段内分析该放大器的增益Au,输入阻抗Zi,输出阻抗Zo。已知VCC=12V,β1=50,rbb′=300?,fT1=100MHz,Cμ=20pF,gm2=4mS, RS=1k ?,Cgs=Cgd=2pF,Cds=0.1pF。
图5-66 习题11电路图 Rs+Us_?100kΩ??+VccR11kΩR2C250kΩ2kΩR3R5C310μFC1T110μF10μF20kΩ+T2RL1kΩUo_R4 【修正:教材中该题应把gm2改为4mS,还应加已知条件“RS=1k ?,Cgs=Cgd=2pF,Cds=0.1pF”】
解:中频段放大器的增益:
9
rUTbe?rbb/?(1??1)UTI?rbb/?(1??1)EQ1(1??VU?500?CC?BEQ11)R1
gIEQ1m1?26mV?0.23SAum??rb'er?gm1(R2//R3//R4)?(?gm2?R5)?800
be
低频段: C1环节:fL1?12?[(Rr?10HZ
1//be)?RS]C1C2环节:f1L2?2?(R?1HZ
2?R3//R4)C2C3环节:f1L3?2?(R?5HZ
5?RL)C3高频段:
R?rb'e//(rbb'?Rs//R1)?185?C'??C??(1??rR'L)C??gm2?f?(1??R'L)C??4.6?F b'eTrb'eR'L?R2//R3//R4?1k?f1H1?2?RC'?1.87MHZ ?Rg?R2//R3//R4?1k?C'gs?Cgs?[1?gm2(R5//RL)]Cgd?8.8pF
fH2?12?R'?16MHZgCgsA1U?Aum
(1?jfL1f)(1?jfL2ffff)(1?jL3f)(1?jf)(1?j)H1fH210
Ri?11'?R1//[rbb?(rb'e//)]'2?fC12?fC?12?f(Cds?(1?1)Cgdgm2(R5//RL)
RO?R5//12. 如图5-67所示电路,假设场效应管gm已知。 (1)写出全频段内增益A的表达式; (2)画出A的幅频、相频特性图;
(3)描述C2变化时,A的波特图的变化趋势。 解:(1)场效应管的简化高频等效模型如图(a)所示,电路对应全频段的交流通路如图 (b)。
?Rs+Us_?+VDDR2C1TR1R3C2C3+? RLUo_ 图5-67 习题12 电路图 ggd'CgsUgs_.+g Umgss.R'LUds_.+RsC1R1Ugs_.+d'CgssR3g UmgsR2C2.C3RL+U_s.+Uo_. Ri (a) (b) 习题12 答案图 中频段:C1、C2、C3可视为短路,C'gs可忽略,放大器等效电路如右,增益为:Ausm?gRs+d+R1???gmR2 Rs?R1U_sRi.+R1Ugs_.g Umgss.R2Uo1_.低频段:C'gs可忽略, C1、C2及C3必须考虑。 考虑C1的影响时,应将C2、C3短路。 由C1所在回路确定的下限频率为: fL1?1
2?C1(RS?R1) 中频段等效电路 考虑C3的影响时,应将C1、C2短路。 由C3所在回路确定的下限频率为: fL3?1 2?C3(R2?RL)
低频段等效电路
考虑C2的影响时,应将C1、C3短路。 由C2所在回路确定的下限频率为:
11
fL2?1
2?C2(R3//(1/gm))总的下限频率为: fL?1.1fL21?fL22?fL23
高频段:C'gs必须考虑, C1、C2可视为短路。等效电路如图所示
fH??1 '2?Cgs(R1//Rs)?g+d+RsAus?Ausm1fLf (1?)(1?j)jffHU_si.+R1Ugs_.'Cgsg Umgs.R2Uo1_.sR 高频段等效电路
(2)波特图:
20lg|Aus|
+20dB/十倍频 20lg|Ausm| ?-20dB/十倍频 0.1fL fL 10fL -90° -135° -180° -225° -270° 0.1fH fH 10fH f f 放大器的全频段波特图
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