解析放大電路的頻率響應(yīng)及帶寬-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-12-15
放大電路中總是存在一些電抗性元件，如電容、電感、電子器件的極間電容以及接線電容與接線電感等。
因此，放大電路的輸出和輸入之間的關(guān)系必然和信號頻率有關(guān)。放大電路的頻率響應(yīng)所指的是，在輸入正弦信號情況下，輸出隨頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
若考慮電抗性元件的作用和信號角頻率變量，則放大電路的電壓增益可表達(dá)為：
式中：
ω——信號的角頻率；
AV(ω)——表示電壓增益的模與角頻率之間的關(guān)系，稱為幅頻響應(yīng)；
ψ(ω)——表示放大電路輸出與輸入正弦電壓信號的相位差與角頻率之間的關(guān)系，稱為相頻響應(yīng)。
幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)綜合起來可全面表征放大電路的頻率響應(yīng)。
圖1是一個普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)。為了符合通常習(xí)慣，橫坐標(biāo)采用頻率單位f=ω/(2π)，與角頻率ω只存在標(biāo)尺倍率之差。
值得注意的是，圖中的坐標(biāo)均采用對數(shù)刻度，稱為波特(Bode)圖，這樣處理不僅把頻率和增益變化范圍展得很寬，而且在繪制近似頻率響應(yīng)曲線時也十分簡便。
圖1所示幅頻響應(yīng)的中間一段是平坦的，即增益保持常數(shù)60dB，稱為中頻區(qū)。在20Hz和20kHz兩點(diǎn)增益分別下降3dB，而在低于20Hz和高于20kHz的兩個區(qū)域，增益隨頻率遠(yuǎn)離這兩點(diǎn)而下降。
在輸入信號幅值保持不變條件下，增益下降3dB的頻率點(diǎn)，其輸出功率約等于中頻區(qū)輸出功率的一半，通常稱為半功率點(diǎn)。一般把幅頻響應(yīng)的高、低兩個半功率點(diǎn)間的頻率差定義為放大電路的帶寬，即
BW = fH - fL
fH——頻率響應(yīng)的高端半功率點(diǎn)，也稱為上限頻率；
fL——下限頻率。
由于通常有fL<<fH的關(guān)系，故有BW≈fH。
有些放大電路的頻率響應(yīng)，中頻區(qū)平坦部分一直延伸到直流，如圖2所示。可以認(rèn)為它是圖1的一種特殊情況，即下限頻率為零。這種放大電路稱為直流（直接耦合）放大電路。現(xiàn)代模擬集成電路大多采用直接耦合進(jìn)行放大。
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