Conceitos básicos de resposta de frequência do circuito amplificador

Resposta de frequência do circuito de amplificação, características de amplitude-frequência, características de frequência de fase, frequência limite inferior, frequência limite superior, banda passante, distorção de frequência, gráfico de Bode, circuito passa-alta, circuito passa-baixa, frequência de corte de emissor comum, frequência característica comum e frequência de corte base. Resposta de frequência do circuito de amplificação: Quando o circuito amplificador recebe sinais de onda senoidal de frequências diferentes, o fator de amplificação do circuito será diferente e se tornará uma função da frequência. Essa relação funcional é chamada de resposta de frequência ou característica de frequência do circuito amplificador. (Os próprios dispositivos amplificadores (incluindo BJTs e FETs) possuem capacitância entre eletrodos e, às vezes, existem componentes reativos em circuitos amplificadores) Devido ao efeito do elemento reativo, quando o sinal de onda senoidal passa pelo circuito amplificador, não apenas a amplitude do sinal é amplificada, mas também ocorrerá uma mudança de fase. Neste momento, o fator de amplificação de tensão pode ser expresso da seguinte forma: Pode-se observar que a amplitude e o ângulo de fase do fator de amplificação de tensão são ambos funções da frequência.

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Características de amplitude-frequência: função da amplitude e frequência de amplificação de tensão

Características de frequência de fase: amplificação de tensão em função do ângulo de fase e da frequência.

A curva característica de frequência do circuito amplificador de emissor comum de tubo único é mostrada abaixo.

Conceitos básicos de resposta de frequência do circuito amplificador插图
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Frequência limite inferior: a baixa frequência correspondente quando a amplificação de tensão cai para 0,707Aum.

Frequência limite superior: a alta frequência correspondente quando a amplificação de tensão cai para 0,707Aum.

Banda passante: A faixa de frequência entre a frequência limite inferior e a frequência limite superior é chamada de banda passante. A largura da banda passante representa a capacidade de resposta do circuito amplificador para sinais de entrada de diferentes frequências.

Distorção de frequência: Como a largura da banda passante do circuito amplificador é limitada, quando a frequência do sinal de entrada aumenta ou diminui, a amplitude do fator de amplificação de tensão pode diminuir e, ao mesmo tempo, uma mudança de fase atrasada ou adiantada pode ocorrer. Portanto, quando o sinal de entrada contém múltiplos harmônicos, a forma de onda de saída pode produzir distorção de frequência após passar pelo circuito amplificador. Como mostrado abaixo.

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Gráfico de Bode: As características de frequência logarítmica também são chamadas de gráficos de Bode. A ordenada da característica amplitude-frequência logarítmica é o logaritmo da amplitude de amplificação de tensão 20lg|Au|, e a unidade é dB. A ordenada da característica logarítmica da frequência de fase é o ângulo de fase, e o logaritmo não é considerado. A principal vantagem das características de frequência logarítmica é que ela pode ampliar o campo de visão, expressar as mudanças em uma ampla faixa de frequência em uma faixa de coordenadas menor e expressar claramente as características das bandas de baixa e alta frequência, e é fácil de desenhar.

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Circuito Qualcomm:

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Diagrama de Bode do circuito Qualcomm: No diagrama de Bode, pode-se ver que o circuito Qualcomm passa em alta frequência, onde fL é chamado de frequência limite inferior do circuito Qualcomm.

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Circuito passa-baixo:

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Diagrama de Bode do circuito passa-baixo: Como pode ser visto na imagem, passa-baixo é para passar baixas frequências. fH é chamada de frequência limite superior do circuito passa-baixa.

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Parâmetros de frequência do triodo: descrevem a adaptabilidade do coeficiente de amplificação de corrente do triodo a sinais de alta frequência.

Em frequências intermediárias, acredita-se geralmente que o coeficiente de amplificação da corrente do emissor comum β do triodo é basicamente uma constante e não muda com a frequência. Mas quando a frequência aumenta, o efeito de amplificação da corrente do triodo será enfraquecido devido à capacitância entre os eletrodos, de modo que o coeficiente de amplificação da corrente é uma função da frequência.

Frequência de corte do emissor comum: fβ é a frequência quando a amplificação do triodo β cai para 0,707β, que é chamada de frequência de corte do emissor comum do triodo.Neste momento, a característica de amplitude-frequência logarítmica de β cai 3dB.

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As características de amplitude-frequência e frequência de fase do coeficiente de amplificação de corrente de emissor comum do triodo são as seguintes.

fT é a frequência característica do triodo.Quando f>fT, o triodo perde seu efeito de amplificação. fT é aproximadamente β0 (o fator de amplificação da corrente do emissor comum do transistor em baixa frequência) vezes fβ (a frequência de corte do emissor comum).

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Frequência de corte de base comum: Depois de considerar a capacitância intereletrodo do triodo, o fator de amplificação da corrente de base comum também será uma função da frequência. A frequência na qual o valor do coeficiente de amplificação da corrente de base comum cai para 0,707 vezes o da baixa frequência é definida como a frequência de corte de base comum.

A relação entre o coeficiente de amplificação da corrente de base comum e o coeficiente de amplificação da corrente do emissor comum:

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A relação entre a frequência de corte de base comum e a frequência de corte de emissor comum é a seguinte: pode-se observar que, em comparação com a configuração de emissor comum, a resposta de frequência da configuração de base comum é melhor.

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