放大電路的階躍響應(yīng)分析以階躍電壓作為放大電路的基本信號,圖1表示一個階躍電壓,它表示為
放大電路的階躍響應(yīng)主要由上升時間tr和平頂降落來表示。階躍響應(yīng)分析其目的是求出這兩個參數(shù),并可將它與穩(wěn)態(tài)分析中參數(shù)相聯(lián)系。
分析單級共射放大電路的階躍響應(yīng)時,可采用小信號等效電路,將階躍電壓可分為上升階段和平頂階段并按其特點對電路進行簡化。
階躍電壓中上升較快的部分,與穩(wěn)態(tài)分析中的高頻區(qū)相對應(yīng),可用rc低通電路來模擬,如圖 2(a)所示。由圖可知
式中vs是階躍信號平頂部分電壓值。 與時間的關(guān)系如圖2(b)所示。
上式表示在上升階段時輸出電壓vo隨時間變化的關(guān)系。輸入電壓vs在t=0時是突然上升到最終值的,而輸出電壓是按指數(shù)規(guī)律上升的,需要經(jīng)過一定時間,才能到達最終值,這種現(xiàn)象稱為前沿失真。一般用輸出電壓從最終值的10%上升至90%所需的時間tr來表示前沿失真,tr稱為上升時間。
由圖2(b)經(jīng)推導(dǎo)可得
已知 可得
或
可見,上升時間tr與上限頻率fh成反比,fh越高,則上升時間愈短,前沿失真越小。