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文檔簡介
1、第 5 章 放大電路的頻率響應(yīng)自測題一、 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 ) 。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(shí)變化(2) 放大電路在高頻信號作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是( B ) ,而低頻信號作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是 ( A ) 。A. 耦合電容和旁路電容的存在C.半導(dǎo)體管的非線性特性B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在D.放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不合適(3) 當(dāng)信號頻率等于放大電路的fL 或 fH 時(shí),放大倍數(shù)的值約下降到中頻時(shí)的( B ) 。A. 0.5
2、倍;B. 0.7倍;C. 0.9倍即增益下降 ( A )。A. 3dBB. 4dB;C. 5dB(4) 對于單管共射放大電路,當(dāng)f =fL 時(shí), U o 與 U i 相位關(guān)系是 ( C ) 。A . + 45 oB. - 90oC. - 135o當(dāng) f =fH 時(shí), Uo 與 U i 相位關(guān)系是 ( C ) 。A . - 45oB. - 135oC. - 225o二、電路如 圖 T5.2 所示。已知: VCC=12V;晶體管的'100,0C = 4pF,fT=50MHz , rbb80 。試求解:(1)中頻電壓放大倍數(shù) Ausm ; (2) C '; (3) fL和 f H ;
3、 (4)畫出波特圖。圖 T5.2解圖 T5.2解: (1)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的分析估算:I BQVCCU BEQ22.6A ;I EQ(1)I BQ1.8mARbU CEQVCCI CQ Rc 3V;rb' e(126mV)1.17kI EQrberbb '(1) 26mV1.27k;Rirbe / Rb1.27kI EQgmI EQ69.2mA/ V ;AusmRirb' e(gm Rc )178UTRiRs rbe(2)估算 C'0;C0C 214 pF ;fT2 rb 'e fT2 rb ' b (CC )C 'C(1gmRc C)1 6
4、0pF2(3)求解上限、下限截止頻率:R rb' e /( rb'bRs / Rb )rb' e /( rb'b Rs)567。fH1175kHz ;fL114Hz 。2 RC'Ri )C2 (Rs(4)在中頻段的增益:20lg Ausm45dB 。頻率特性曲線如 解圖 T5.2 所示。三、 已知某放大電路的波特圖如圖 T5.3所示,填空:(l) 電路的中頻電壓增益20lg Aum ( 60 )dB, Aum(103)。(2) 電路的下限頻率f L( 10)Hz,上限頻率 fH(10 ) kHz。(3) 電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式( Au103100 j
5、f)。10 )(1fj f(1 j f )(1j fj f(1j4 )(15 )4 )(15 )jf1010101010圖 T5.3說明:該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“+”,也可能為“ - ”。習(xí)題5.1 在圖 P5.1 所示電路中,已知晶體管的rbb' 、 C 、 C, Rirbe 。填空:除要求填寫表達(dá)式的之外,其余各空填入增大、基本不變、 減小。(1)在空載情況下,下限頻率的表達(dá)式fL(1)。當(dāng) RS 減小時(shí),2 ( Rs Rb / rbe )C1fL 將( );當(dāng)帶上負(fù)載電阻后,f L 將 ()。(2)在空載情況下,若b-e 間等效電容為 C ' ,則上限頻率的表達(dá)式
6、fH(1);當(dāng) RS為零時(shí), fH 將( );當(dāng) Rb 減小時(shí) , gm rb 'e /( rbb 'Rb / Rs)C'2將( ),C ' 將 ( ), fH 將 ( ) 。圖 P5.1圖 P5.25. 2 已知某電路的波特圖如圖 P5.2 所示,試寫出Au 的表達(dá)式。解: 設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。Au323.2 jf10 )(1j fj f )(1j f(15) (15 )jf1010105.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖 P5.3所示,試寫出Au 的表達(dá)式。圖 P5.3圖 P5.4解:觀察波特圖可知, 中頻電壓增益為40dB,即中頻
7、放大倍數(shù)為- 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(dá)式為:Au10010 f 210 )(1 jjf )(1 j f )(1 j(1 1 )(1f5) (1f5 )jfjf2.5 1010105.4 已知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45幾級放大電路組成;(3)當(dāng) f =10 H Z 時(shí),附加相移為多少?當(dāng)f =10 H Z 時(shí),附加相移又約為多少?(4)該電路的上限頻率f H為多少?解: (1)因?yàn)橄孪藿刂诡l率為0,所以電路為直接耦合電路;(2)因?yàn)樵诟哳l段幅頻特性為- 60d
8、B十倍頻,所以電路為三級放大電路;(3)當(dāng) f =104Hz 時(shí),'45031350 ;當(dāng) f =105Hz 時(shí),'90o3270o 。(4)該電路的 Au103; 上限頻率為fH'5.2kHzff H(1j4)31.13105.5 已知某電路電壓放大倍數(shù):Au10 jf(1j f )(1 jf 5 )1010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(dá)式,求出Aum 、 f L 和 fH 。10 jf100j f Au10j f )(1f 5 ) (1j f )(1j f 5 )(1j10101010 Aum100
9、;f L10Hz ;f H105 Hz 。(2) 波特圖如 解圖 P5.5 所示。解圖 P5.5解圖 P5.65.6 已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)Au200 jff )(1f 4 )(1f(1jjj2.5105 )510(1) Aum?f L?fH?(2) 畫出波特圖。解: (1)變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,求出Aum 、 f L 和 f H 。200 jf103j fAu5f )(1ffj f )(1j ff(1jj)(1j)(1)(1j)51042.510 5510 42.51053410 ;f10 Hz 。AfLHum5 H z(2) 波特圖如 解圖 P5.6 所示。5.7 電路如
10、圖 P5.7 所示。已知:晶體管的、 rbb' 、C 均相等, 所有電容的容量均相等,靜態(tài)時(shí)所有電路中晶體管的發(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)。(a)(b)(c)(d)圖 P5.7(1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是( a )。(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是( c ) 。(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是( c ) 。5.8 在圖 P5.7(b) 所示電路中,若要求 C1 與 C2 所在回路的時(shí)間常數(shù)相等,且已知 rbe = l k,則 C1 : C2 =?若 C1 與 C2所在回路的時(shí)間常數(shù)均為25ms , 則 C1、C2 各為多少?下限頻
11、率f L =?解: (1)求解 C1 : C2因?yàn)镃1 ( RsRi )C2 ( RcRL ) 將電阻值代入上式,求出:C1 : C25 :1 。(2)求解 C1、 C2 的容量和下限頻率C112.5 F ;C22.5 FRsRiRc RLfL 1f L 21fL 1. 1 2fL11Hz06.4Hz ;25.9 在圖 P5.7(a)所示電路中,若Ce 突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù)Ausm 、 fH 和 f L 各產(chǎn)生什么變化(是增大、減小、還是基本不變)?為什么?解: Ausm將減小。因?yàn)樵谕瑯臃档腢 i 作用下, I b將減小, I c隨之減小, U o 必然減小。fL 減小。因?yàn)樯倭艘?/p>
12、個(gè)影響低頻特性的電容。fH增大。因?yàn)?#39;C會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然'C所在回路的等效電阻有所增大,但時(shí)間常數(shù)仍會減小很多,故f H增大。5.10 電路如 圖P5.10 所示,已知C gsC gd5 pF, gm5mS ,C1C 2Cs10F。試求 f H 、 f L 各約為多少,并寫出 Aus 的表達(dá)式。圖 P5.10解: f H 、 f L 和 Aus 的表達(dá)式分析如下:AusmRi( gm RL' )gmRL'12.4RiRsf L116Hz2 RsCsCgs'Cgs(1 gmRL' )Cgd72 pFf H111.1MH
13、z2 (R /R)C'2 R C'gsgssgs12.4jfAusj f16f(1)(1j6 )1.116105.11 在圖 5.4.7(a)所示電路中,已知Rg 2M, Rd RL10 k , C 10F ;場效應(yīng)管的 CgsC gd4 pF,gm4mS 。試畫出電路的波特圖,并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。解: AumgmRL'20,20lgAum26dBC'Cgs(1 g R')Cgd88 pFgsm Lf L10.7 9Hz62 (RdRLC)f H1904HzRg C gs'2其波特圖參考解圖 P5.5 。5.12 已知一個(gè)兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)
14、分別為:U o125 jf;UAu1ffAu2U i(15)Uj )(1 j104o2 jfi 2ff( 1 j) ( 1j)5 0150(1)寫出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式;(2)求出該電路的f L 和 fH 各約為多少;(3)畫出該電路的波特圖。解: (1)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式:AuAu 1Au250 f 2(1j f)(1 j f )(1j f5 ) 245010(2) fL 和 f H 分別為:fL50Hz ; 11,fH1.1 2 105 f H64.3kHz解圖 P5.12(3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)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.
15、12 所示。5.13 電路如 圖 P5.13 所示。試定性分析下列問題,并簡述理由。(1) 哪一個(gè)電容決定電路的下限頻率;(2) 若 Tl 和 T2 靜態(tài)時(shí)發(fā)射極電流相等,且rbb' 和 C ' 相等,則哪一級的上限頻率低。圖 P5.13解: (1)決定電路下限頻率的是Ce ,因?yàn)樗诨芈返牡刃щ娮枳钚 ?2)因?yàn)?R2 / R3 / R4 R1/ Rs ,C '2所在回路的時(shí)間常數(shù)大于C '1 所在回路的時(shí)間常數(shù),所以第二級的上限頻率低。補(bǔ)充 1 在圖 P5.7(a) 所示電路中,若 100 , r bel2eF,則下限=1 k ,C= C=C=100頻率 f L =?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(shí)間常數(shù)。 R R e / rbeRs / RbrbeRs2011 fL180 Hz2RCe補(bǔ)充 2在圖P5.7(d) 所示電路中,已知晶體管的rbb' 100, rbe1k, 靜態(tài)電流I EQ 2mA , C '800 pF , Rs2k , Rb500k, Rc3.3k, C10F 。試分別求出電路的fH 和 fL ,并畫出波特圖。解: (1) 求解 fL : f
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