5章模電習(xí)題解放大電路的頻率響應(yīng)題解

1、第五章 放大電路的頻率響應(yīng)自 測題 一、(四版一)選擇正確答案填入空內(nèi).(1)測試放大電路輸出電壓幅值與相位的變化,可以得到它的頻率響 應(yīng),條件是.A.輸入電壓幅值不變,改變頻率B.輸入電壓頻率不變,改變幅值C.輸入電壓的幅值與頻率同時變化(2)放大電路在高頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是,而 低頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是 .A.耦合電容和旁路電容的存在B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在.C.半導(dǎo)體管的非線性特性D.放大電路的靜態(tài)工作點不適宜(3)當(dāng)信號頻率等于放大電路的fL或fH時,放大倍數(shù)的值約下降到中 頻時的.A.0.5 倍B.0.7 倍C.0.9 倍即增益下降.A.3d

2、BB.4dBC.5dB(4)對于單管共射放大電路,當(dāng)f = fL時,Uo與Ui相位關(guān)系是.A. + 45?B. - 90 ?C. - 135 ?當(dāng)f = fH時,Uo與Ui的相位關(guān)系是.A. - 45 ?B. - 135 ?C. - 225 ?解：(1)A (2)B,A (3)B A (4)C C二、(四版二)電路如圖T5.2所示.：Vcc= 12V ；晶體管的C"=4pF , fT = 50MHz , rbb = 100 Q ,曲=80.試求解：(1)中頻電壓放大倍數(shù)Ausm ;(2)%；(3) fH 和 fL ；(4)畫出波特圖.500 善口圖 T5.2解：(1 )靜態(tài)及動態(tài)的分

3、析估算：I BQVCC -U BEQRIeq =(1 Jbq 1.8mAUceq =VCC -IcqRc ： 3V2(一)吁117kI EQrbe = rbb,rb'e ： 1.27 k1.1R =rbe " Rb ? 1.27kCI EQgm = 69.2mA/VUTR,rb,eAusmb(-gmRc) ： -178Rs Ri rbe(2)估算CH：fT："2九 rb,e(C兀CD1.c0- -C, ： 214pF2冗 rbe fT"二 C二(1 gmRc)Cu ： 1602pF(3)求解上限、下限截止頻率：R = rb'e( (rb'b

4、 + Rs / Rb )之 l%,e( (b,b + Rs)? 567c1 fH = 175kHz2冗 RC%1fL =14Hz2%(RsR )C(4)在中頻段的增益為20lg & 定 45dB頻率特性曲線如解圖T5.2所示.解圖T5.2三、(四版三)某放大電路的波特圖如圖T5.3所示,填空：(1)電路的中頻電壓增益20lg| Aum|= dB , Am =(2)電路的下限頻率f l = Hz ,上限頻率f h = kHz.(3)電路的電壓放大倍數(shù)的表達式Au = .20lgUJ/dB-20dB/卜倍頻圖 T5.3解：(1) 60104(2) 1010.10310 f f1 丁1 j方

5、1 j宿(3)一或jff f)(1 j )(1 j 4)(1 j 5)10104105說明：該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“ + ,也可能為“一3.1 四版5.1 在圖P5.1所示電路中,晶體管的rbb、g、C ,Ri" 公.填空：除要求填寫表達式的之外,其余各空填入增大、根本不變、 減小.圖 P5.1當(dāng)Rs減小時,限頻率的表達_ '.,C肝將 , JL (1 )在空載情況下,下限頻率的表達式fL = fL將；當(dāng)帶上負(fù)載電阻后,fL將 . ,(2)在空載情況下,假設(shè)b-e間等效電容為Cn, 那么一 式儲 =;當(dāng)Rs為零時,fH將 ；當(dāng)Rb減小時,gm將. fH 將.i i1_

6、解：(1 ).；.2%(Rs +R / rbe)C,、1小 小(2 )T ; ；,.2叫2 / (%,+Rb / Rs)%寫出Au的表達5.2 (四版5.2 ) 某電路的波特圖如圖P5.2所示,圖 P5.2Au ;201gUa|/dB3020100啊-90°-135°180.-225fl-270°解：設(shè)電路為根本共射放大電路或根本共源放大電路.-323.2jf或Au?10 f uf f1 7“彳0刀1彳jf 1010105.3 四版5.3 某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所示,試寫出Au的表達式.圖 P5.3解：觀察波特圖可知,中頻電壓增益為40dB ,即中頻放

7、大倍數(shù)為一100 ; 下 限截止 頻率為1Hz和10Hz ,上限截止頻率為250kHz .故電路Au的表達式 為-100Au 二 110f(1f)(1 71 jG)_ _ 2或A二&. ff(1 jf)(1 j-)(1 j- 5)102,5 105.4 (四版5.4 ) 某電路的幅頻特性如圖P5,4所示,試問：(1 )該電路的耦合方式；(2)該電路由幾級放大電路組成；(3)當(dāng)f = 104Hz時,附加相移為 多少？當(dāng)f = 10 5時,附加相移又約為多 少？解：(1)由于下限截止頻率為0, 所以電路為直接耦合電路；(2)由于在高頻段幅頻特性為60dB/十倍頻,所以電路為三級放大電路；2

8、01gUj/dB(3)當(dāng) f = 104Hz 時,(),=-135 °當(dāng) f = 105Hz 時,5.5假設(shè)某電路的幅頻特性如圖P5,4所示,試寫出Au的表達式,并近似估 算該電路的上限頻率fH.解：Au的表達式和上限頻率分別為-103f 3(1 j-T)3104, fHfH : 一H 5.2kHz1.1.3 5.6 (四版5.5 ) 某電路電壓放大倍數(shù)A-1QjfAu - ff(1 j )(1 jf10105試求解：(1) Aum =? fL=? fH = ?(2)畫出波特圖.解：(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出Am、八、-100 j A 10Au 'f(1 j-)(1

9、 j=)10105fL =10Hz5fH =105Hz(2)波特圖如解圖P5.6所示.解圖P5.65.7 (四版5.6 ) 兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)200 jffff1 j 1 j 4 1 j551042.5 105(1)Aum = ? fL = ? fH = ?(2)畫出波特圖.解：(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出Aum、,、儲.3 . f10 j -Au 二ff5f(1 jg)(1 j存)(1J)Aum =1.3 fL =5Hz_4fH 104Hz(2)解圖P5.75.8 (四版5.7 ) 電路如圖P5.8所示.：晶體管的樂rbb、C 也均相 等,所有電容的容量均相等,靜態(tài)時所有

10、電路中晶體管的發(fā)射極電流Ieq均相 等.定性分析各電路,將結(jié)論填入空內(nèi).圖 P5.8(1 )低頻特性最差即下限頻率最高的電路是；(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是；(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是;解：(1) ( a)( 2) ( c)( 3) ( c)5.9 在圖 P5.8 (a)所不'電路中,假設(shè)口 =100 , rbe=1kQ , C1= C2= C e =100 F,那么下限頻率fL= ?解：由于所有電容容量相同,而Ce所在回路等效電阻最小,所以下限頻 率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)./4Q 占* 20建e 111f L 80 Hz2 冗 RCe5.10 (四版5

11、.8) 在圖P5.8 (b)所示電路中,假設(shè)要求Ci與C2所在回路的時間常數(shù)相等,且rbe=1k ,那么Ci: C2 = ?假設(shè)Ci與C2所在回路的時間常 數(shù)均為25ms ,那么Ci、C2各為多少？下限頻率fL= ?解：(1)求解Ci: C2由于Ci ( Rs+ Ri) = C2 ( Rc+ Rl)將電阻值代入上式,求出Ci : C2 = 5 : i 0(2)求解Ci、C2的容量和下限頻率Ci =： 12.5Rs RiC2RcRlr ri c fLi = fL2 = - 6.4Hz2九.fL ： i.i 2fLi ： 10Hz5.11 (四版5.9) 在圖P5.8 (a)所示電路中,假設(shè)Ce忽

12、然開路,那么中頻 電壓放大倍數(shù)Ausm、fH和fL各產(chǎn)生什么變化(是增大、減小、還是根本不變)？ 為什么？解： Asm將減小,由于在同樣幅值的U i作用下,1b將減小,I c隨之減小,U o必然減小.f L減小,由于少了 一個影響低頻特性的電容.fH增大.由于Cw會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然Cw 所在回落的等效電阻有所增大,但時間常數(shù)仍會減小很多,故fH增大.P =100, be =5.12 在圖P5.8 ( a)所示電路中,假設(shè)Ci> Ce, C2> Ce, 1k Q ,欲使fL = 60Hz ,那么Ce應(yīng)選多少微法？1,解：下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)

13、,fL定.R為Ce所在2 uRCe回路的等效電阻.R和Ce的值分別為：R = Re /X Rs J Rb rbeRsCe2 冗 RfL5.13 在圖P5.8 ( d)所示電路中,晶體管的rbb = 100 , rbe= 1k Q ,靜態(tài)電流 Ieq= 2mA , C7T= 800pF ; Rs =2k Q , Rb= 500 k Q , Rc= 3.3 k Q , C=10試分別求出電路的fH、=,并畫出波特圖.解：(1 )求解fLfL2 MRs Ri)2u (Rs rbe):5.3Hz(2 )求解fH和中頻電壓放大倍數(shù)=be Tb'b =0.9k,JfHr r : 316kHz2 冗

14、b,e /(b,b+Rb口Rs)C7t2 冗b'e(b,b+Rs)C7tgmI EQ:Q ： 77mA / VUtAusmRiRs+R rbe'(-gmRL):b'eRsbe,一' 、 (-gm RL ) , -7620lg Ausm:37.6dB其波特圖參考解圖P5.6 .5.14 (四版 5.10 )電路如圖 P5.14 所示, Cgs= Cgd= 5pF , gm= 5mS ,C1 = C2= Cs= 10 F o試求fH、fL各約為多少,并寫出Aus的表達式.圖 P5.14解：fH、fL、Aus的表達式分析如下：Ausm =B_R(gmRL) TmRL2

15、.4Rs Ri,1fL16Hz2兀 RsCs _ ' _ _ ' 、 _ Cgs = Cgs (1 gmRL)Cgd ： 72PF1 1fH =1.1MHz2 兀(Rs / Rg)Cgs2 兀 RsCgs-12.4 j ) 16(1 j)(1 j f 6)161.1 10 5.15 (四版5.11 )在圖5.4.7 (a)所示電路中,Rg= 2M , Rd = rl= 10k Q , C = 10 w F;場效應(yīng)管的 Cgs=Cgd=4pF, gm= 4mS (10mS). 試畫出電路的波特圖,并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù).解：Aum =gm Rl = 一20, 20lgAum . 26dB

16、_ . _ _Cgs =Cgs (1 gmRJCgd =88pF,1fL 0.796Hz2兀(Rd Rl)C,1fH- 904Hz2 冗 RgCgs其波特圖參考解圖P5.6 .5.16 四版5.12 一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為Au1Uo1-25j fUijf 1 j4 JAj2Uo-2j fU i2寫出該放大電路的表達式；(2)求出該電路的f L和f H各約為多少；(3)畫出該電路的波特圖.1電壓放大電路的表達式(2)Au = Au1Au2fL和fH分別為：(1 j-50f2j5f0)(1 j105)2fL ： 50HzfH 1.1 2105,fH ： 64.3kHz(3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達式可知,中頻電壓放大倍數(shù)為104,增益為 80dB .波特圖如解圖P5.16所示.5.17 四版5.13 電路如圖P5.17所示.試定性分析以下問題,并簡述(1)哪一個電容決定電路的下限頻率； (2)假設(shè)Ti和丁2靜態(tài)時發(fā)射極電流相等,且r'和C什相等,那么哪一級的DD上限頻率低.圖 P5.17解：(1)決定電路下限頻率的是Ce,由于它所在回路的等效電阻最小. '(2 )由于R2