Chapter 13 頻率響應 1

第 13章 頻率響應

13-1-A CR網路 Pspice分析

RC 網路 : 安排電路，如下圖所示

按[分析 / 交流分析 / 交流轉換特性]

2

在臨界頻率時，振幅 3 dB− ，相位角 45°

如圖電路，求臨界頻率 fc

Chapter 13 頻率響應 3

13-1-B CR網路 MATLAB分析

CR 網路的頻率響應圖：參考檔案 cr.m

4

按 ，或快速鍵 F5 執行

如圖電路，求臨界頻率 fc。

Chapter 13 頻率響應 5

13-2-A RC網路 Pspice分析

RC 網路：安排電路，如下圖所示

按[分析 / 交流分析 / 交流轉換特性]：頻率範圍 1Hz~1MHz

6

在頻率為 317kHz 時，振幅 3 dB−

RC 網路的頻率響應圖：請自行練習。

Chapter 13 頻率響應 7

13-3-A BJT放大器低頻響應 Pspice分析

共射放大器：安排電路，如下圖所示

按[分析 / 交流分析 / 交流轉換特性]：頻率範圍 1Hz~1MHz

8

只考慮 1C 有作用： c(in )f 792.22 Hz=

Chapter 13 頻率響應 9

其餘只考慮 2C 與 EC 有作用，請自行練習。

10

13-3-B BJT放大器低頻響應 MATLAB分析

共射 CE 放大器：參考檔案 ce_low.m

Chapter 13 頻率響應 11

12

行號 35~37：耦合電容 1C 、 2C 與旁路電容 EC 在不同頻率的阻抗值，意即必須考

慮電容對整個放大器的影響；行號 50：總電壓增益取分值；按 ，或快速鍵 F5執行。

只考慮單一電容有作用，留作練習。

Chapter 13 頻率響應 13

已知高通濾波器可以寫成

c c

1 1f1 1

j jf

=ω

+ +ω

將此關係代入共射放大器的三個臨界頻率，如下圖行號 46~48 所示，合成後再乘上中頻帶的最大電壓增益值，即構成整個放大器的低頻響應方程式。

14

觀察如上圖所示的頻率響應圖，很明顯看出振幅的輸出結果與前述不同處理方式

的結果類似，但是，相位角頻率響應有部分資訊遺失。

淹沒共射 CE 放大器之低頻響應

請自行比照前例練習。

共集放大器 MATLAB分析

CC 放大器：參考檔案 cc_low.m，僅列出部分程式碼

Chapter 13 頻率響應 15

按 ，或快速鍵 F5 執行

16

撰寫程式碼：CB 放大器

Chapter 13 頻率響應 17

13-5-6 BJT放大器 Pspice分析

如圖電路， 100β = ， beC 20 pF= ， bcC 3 pF= ， ceC 0 pF= ，求頻率響應。

共射放大器：續前 CE_bode 電路，另存新檔為 CE；雙按電晶體，輸入電晶體內部電容資料

18

按[分析 / 交流分析 / 交流轉換特性]：頻率範圍 10Hz~100MHz，並且使用游標量測

結果在主要高頻臨界頻率1.93 MHz時，總電壓增益為 24.22 dB，相位角為 255.56−

度，與理論值非常穩接近。

Chapter 13 頻率響應 19

另外還可以同時觀察尼奎斯圖：按[分析 / 交流分析 / 交流轉換特性 ]，勾選尼奎斯圖選項

結果如下圖所示

20

請自行模擬共淹沒共射 CE 放大器。

請自行模擬共共集 CC 放大器。

如圖電路，假設 150β = ， AV = ∞， C 35 pFπ = ， C 4 pFμ = ，計算零

點與極點頻率。

Chapter 13 頻率響應 21

請自行模擬共共基 CB放大器。

如圖電路， 100β = ， C 20 pFπ = ， C 3 pFμ = ，求頻率響應。

22

13-5-B BJT放大器 MATLAB分析

共射 CE 放大器：如圖電路， 100β = ， beC 20 pF= ， bcC 3 pF= ， ceC 0 pF= ，

求頻率響應。

參考檔案 ce_fr.m，僅列出部分程式碼

Chapter 13 頻率響應 23

24

已知低頻帶高通濾波器特性可以寫成

c c

1 1ω f1 1jω jf

=+ +

高頻帶低通濾波器特性可以寫成

c c

1 1jω jf1 1ω f

=+ +

將以上關係代入共射放大器的低頻帶三個臨界頻率，以及高頻帶二個臨界頻率，

合成後再乘上中頻帶的最大電壓增益值，即構成整個放大器的響應方程式，此部

分請自行習作。

Chapter 13 頻率響應 25

淹沒共射 CE 放大器之頻率響應（參考檔案 swce_fr.m）

共集 CC 放大器之頻率響應

如圖電路，假設 150β = ， AV = ∞， C 35 pFπ = ， C 4 pFμ = ，計算零點

與極點頻率。

26

共基 CB 放大器之頻率響應

如圖電路， 100β = ， C 20 pFπ = ， C 3 pFμ = ，求頻率響應。

Chapter 13 頻率響應 27

28

13-6-A FET放大器 Pspice分析

共源 CS 放大器：

假設 DSSI 12 mA= ， GS(off )V 4 V= − ，按 [分析 / 交流分析 / 交流轉換特性 ]，勾選

尼奎斯圖，選項頻率範圍 10Hz~10MHz，並且使用游標量測

結果在主要高頻臨界頻率 134 kHz時，總電壓增益為 11.65 dB，相位角為 225.01−

度，與理論值非常穩接近。

Chapter 13 頻率響應 29

請自行模擬共淹沒共源 CS 放大器。

請自行模擬 MOSFET共洩 CD放大器。

30

如圖電路， nK 5 mA / V= ， TNV 1 V= ， gsC 5 pF= ， gdC 2 pF= ，求頻率響應。

Chapter 13 頻率響應 31

請自行模擬共共閘 CG 放大器。

32

13-6-B FET放大器 MATLAB分析

共源 CS 放大器：參考檔案 cs-fr.m，僅列出部分程式碼

Chapter 13 頻率響應 33

淹沒共源 CS 與共閘 CG 放大器之頻率響應。

34

13-7-A 共射串級共射放大器 Pspice分析

續檔案 CE，修改新增電路如下所示，更名為 CECE

按 [分析 / 交流分析 / 交流轉換特性 ]，勾選尼奎斯圖，選項頻率範圍10Hz~10MHz，並且使用游標量測

Chapter 13 頻率響應 35

交流轉換特性如前述圖示，相對的尼奎斯圖，按圖表下方的頁籤切換

36

13-7-B 共射串級共射放大器 MATLAB分析

共 射 CE 串 級 共射 CE 放 大 器 ： 已知 100β = ， beC 20 pF= ，

bcC 3 pF= ， ceC 5 pF=

Chapter 13 頻率響應 37

共 射 CE 串級 共集 CC 放 大器 ：已知 100β = ， beC 20 pF= ，

bcC 3 pF= ， ceC 5 pF=

38

共射 CE 串級共基 CB 放大器：請自行參考前述的範例，練習構思電

路結構，並撰寫程式執行驗證。

共源 CS 串級共源 CS 放大器：已知 DSSI 12 mA= ， GS(off )V 4 V= − ，

gsC 4 pF= ， gdC 3 pF= ， dsC 1 pF=