《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》版習(xí)題解答放大電路的頻率響應(yīng)題解

第五章放大電路地頻率響應(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地變化,可以得到它地頻率響應(yīng),條件是.A.輸入電壓幅值不變，改變頻率8.輸入電壓頻率不變，改變幅值C.輸入電壓地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)值下降地原因是,而低頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降地原因是.A.耦合電容和旁路電容地存在B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容地存在.C.半導(dǎo)體管地非線性特性D.放大電路地靜態(tài)工作點(diǎn)不合適<3)當(dāng)信號頻率等于放大電路地fL或fH時,放大倍數(shù)地值約下降到中頻時地.A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍即增益下降.A.3dBB.4dB C.5dB<4)對于單管共射放大電路,當(dāng)f=f時,U與U相位關(guān)系是.L oiA.+45°B,—90°C.—135°當(dāng)f=fH時，U與U地相位關(guān)系是.HoiA.—45° B.—135° C.—225°解：<1)A<2)B,A<3)BA<4)CC二、電路如圖T5.2所示.已知：V“=12V；晶體管地C=4pFfT=50MHz,rCC P T bb'=100Q,P0=80.試求解：*1)中頻電壓放大倍數(shù)4；usm2)C'；兀3)fH和fL；4)畫出波特圖.圖T5.2解：<1）靜態(tài)及動態(tài)地分析估算：V—UI—CCBEQ氏22聞ABQRbI—(1+p)I 21.8mAEQ BQU—V—IRx3VCEQCCCQcrb'erbeRi26mV—(1+p)^mEQX1.17kQ—r+rx1.27kQbb'b'e—r〃Rx1.27kQbebIg——EQ-x69.2mA/VmUT. Rr “cA ———i—?—(—gR)x—178usm R+Rrmcsibe<2)估算。：兀pfx 20 T2nr(C+C)b'en口pCx 0——Cx214pF兀 2nrf口b'eTC1—C+(1+gR)Cx1602pF兀兀 mc口<3)求解上限、下限截止頻率：R—"b'e"(rbb+Rs"Rb)xrb'e"(rb'b+R)x567QsffHfL x175kHz2nRCn—__1 x14Hz2n(R+R)Csi<4）在中頻段地增益為20lgAx45dBusm頻率特性曲線如解圖T5.2所示.三、<1)已知某放大電路地波特圖如圖T5.3所示,填空：電路地中頻電壓增益20lglA1=dB,A=um um*電路地電壓放大倍數(shù)地表達(dá)式A*電路地電壓放大倍數(shù)地表達(dá)式A=u圖T5.3<2）電路地下限頻率fL%Hz,上限頻率fH%kHz.<2<3)解：<1)60 104<2)10 10<3)土103 土100jf 或 ± 10 .f.f,f.f.f(1+)(1+jf)(1+jf) (1+jf)(1+jf)(1+jf)jf104 105 10 104 105說明：該放大電路地中頻放大倍數(shù)可能為“＋”,也可能為“－

5.1在圖P5.1所示電路中，已知晶體管地I、C-、。n,R產(chǎn)rbe.填空：除要求填寫表達(dá)式地之外,其余各空填入①增大、②基本不變、③減小.圖P5.1<1)在空載情況下,下限頻率地表達(dá)式fL=.當(dāng)Rs減小時,fL將；當(dāng)帶上負(fù)載電阻后,fL將.<2)在空載情況下,若b-e間等效電容為。兀， 則上限頻率地表達(dá)式fH=；當(dāng)Rs為零時,fH將；當(dāng)Rb減小時,gm將，C兀將,fH將.1解:<1).①；①.2n(R+R〃r)Csbbe1<2)—————p〃…;①；①，①,③.2兀[r〃(r+R〃R)]C,b'e bb'bs兀*5.2已知某電路地波特圖如圖P5.2所示,試寫出A地表達(dá)式.u201gUj/dB-90°-135°-180°-225°-270°圖P5.2-90°-135°-180°-225°-270°圖P5.2解:設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路.X—3—或AX—3f―(1+f)(1+f"(1+否1+f5.3*5.3已知某共射放大電路地波特圖如圖P5.3所示,試寫出A地表達(dá)式.u解：觀察波特圖可知，解：觀察波特圖可知，中頻電壓增益為40dB,即中頻放大倍數(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A^地表達(dá)式為A -100 "u二1 10f(1+—)(1+—)(1+j—f—)jf jf 2.5x1057+10f2或A二 尸 ”(1+jf)(1+jf)(1+j—f—)10 2.5x10575.4已知某電路地幅頻特性如圖P5.4所示,試問:<1）該電路地耦合方式；<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=105時,附加相移又約為多少？解:<1）因為下限截止頻率為0,所以電路為直接耦合電路；<2）因為在高頻段幅頻特性為圖P5.4—60dB/十倍頻，所以電路為三級放大電路；<3）當(dāng)f=104Hz時,8'=-135o；當(dāng)f=105Hz時,①'g一270o.*5.5若某電路地幅頻特性如圖P5.4所示,試寫出A地表達(dá)式,并近似估算該電路u地上限頻率fH.*解：A地表達(dá)式和上限頻率分別為u士103(1+j104)3fHf'X——H—X1.1<35.2kHz5.6已知某電路電壓放大倍數(shù)-10jf(1+(1+j—)(1+j10105試求解：<1)A=?fL=?fH=?um L H<2）畫出波特圖.*解：<1）變換電壓放大倍數(shù)地表達(dá)式，求出A、ff.umLH-100.j―10*Aum*Aum(1+/(1+j=-100105fL=10HzfHfH=105Hz<2）波特圖如解圖P5.6所示.5.7已知兩級共射放大電路地電壓放大倍數(shù)解圖解圖P5.7200-jf<1)<2）畫出波特圖.*解：<1）變換電壓放大倍數(shù)地表達(dá)式，求出A、f、兒.umLH(1+jf)(1+jf)(1+j—f—)5 104J2.5X105A=103umf=5HzJLfH°104Hz<2）波特圖如解圖P5.7所示.電路如圖P5.8所示.已知：晶體管地又<,、C口均相等,所有電容地容量均相等,靜態(tài)時所有電路中晶體管地發(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圖P5.8<1)低頻特性最差即下限頻率最高地電路是。<2)低頻特性最好即下限頻率最低地電路是。<3)高頻特性最差即上限頻率最低地電路是。解：<1)<a) <2)<c) <3)<c)在圖P5.8<a)所示電路中,若P=100,rbe=1kQ,C1=C2=Ce=100pF,則下限頻率fL心？解：因為所有電容容量相同,而Ce所在回路等效電阻最小，所以下限頻率決定于Ce所在回路地時間常數(shù).〃r+R//Rr+RR=R/*——s lx*——?fLfLx x80Hz2nRCe在圖P5.8<b)所示電路中,若要求C1與C2所在回路地時間常數(shù)相等,且已知rbe=1kQ,則C1:C2=?若C1與C2所在回路地時間常數(shù)均為25ms,則C1、C2各為多少？下限頻率fL'?

解：<1）求解cjc2因為 C1<Rs+Ri）=C2VRc+RL）將電阻值代入上式,求出C1:C2=5:1.<2）求解C1、C2地容量和下限頻率C1=氏12.5C1=氏12.5UFR+RsiC2TR+RC2TR+RcL氏2.511FfLi=fL22nt氏6.4HzfL氏1.1J2fL1氏10Hz*在圖P5.8<a）所示電路中，若C突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù)A、九和fe usm HL各產(chǎn)生什么變化<是增大、減小、還是基本不變）？為什么？解：A 將減小，因為在同樣幅值地U.作用下，人將減小，I隨之減小，U|必然usm i b c ?o?減小.fL減小,因為少了一個影響低頻特性地電容.fH增大.因為C會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值地減小而大大減小，所以雖然q所在回落地等效電阻有所增大，但時間常數(shù)仍會減小很多，故fH增大.在圖P5.8<a）所示電路中，若C1>Ce,C2>Ce,p=100/be=1kQ,欲使fL=60Hz,則Ce應(yīng)選多少微法？1解：下限頻率決定于C所在回路地時間常數(shù)，f、”.R為C所在回路地e l2nRC ee等效電阻.R和Ce地值分別為:〃r+R〃Rr+RR=R//-^e s b氏^e se1+P1+P1C氏 氏133ufe 2nRfuL在圖P5.8<d）所示電路中，已知晶體管地r=100Q，葭=1kQ，靜態(tài)電流I”bb' be EQ=2mA,C'=800pF；R=2kQ,R=500kQ,R=3.3kQ,C=10uF.兀 s b C試分別求出電路地fH、fL,并畫出波特圖.解：<1）求解fL

fL xfL2n(R+R) 2n(R+r)si sbe”5.3Hzrb'e二r一r-0.9k。beb'bfH x 2T[r〃(r+R〃R)]。 2T[r〃(r+”5.3Hzrb'e二r一r-0.9k。beb'bfH x 2T[r〃(r+R〃R)]。 2T[r〃(r+R)]C'工316kHzb'eb'bbIx—EQx77mA/VUTb'eb'bsnusmR i——R+Rsir.(一g R')xr mLber—be +rbe?(一gR')x—76mL201gAx37.6dBusm其波特圖參考解圖P5.6.5.14電路如圖P5.14所示,已知Cgs=Cgd=5pF,gm=5mS,C1=C2=CS=10pF.試求八、f各約為多少，并寫出A地表達(dá)式.HL us圖P5.14*解：f、f、A地表達(dá)式分析如下：HL usRA i——(-gR,)x—gRx-12.4usm R+RmLmLsifx \ x16Hzl 2nRCssC'-C+(1+gR')Cx72pFgsgs mLgdfH_ 1-2n(R〃R)Csggs1?2RCsgsx1.1MHz**Aus-12.4?(jf)? 16x (1+jf)(1+j—f-)16 1.1x106

5.15在圖5.4.7<a）所示電路中，已知Rg=2MQ,Rd=RL=10kQ,C=10pF；場效應(yīng)管地Cgs=Cgd=4pF,gm=4mS.試畫出電路地波特圖,并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù).解：4 =-gR4 =-gRum mL=—20,20lg4um“26dBC=C+(1+gR')C=88pFgsgs mLgd1f?— 穴0.796Hzl2n(R+R)CdL1f="904Hzh 2nRCggs其波特圖參考解圖P5.6.5.16已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為4u1U=.o14u1U=.o1=i—25jf4u2\U.o=-Ui2f、(1+jf1+j4人—2jff丫

1+j5011+j<1）寫出該放大電路地表達(dá)式；<2）求出該電路地fL和fH各約為多少;<3）畫出該電路地波特圖.解：<1）電壓放大電路地表達(dá)式???4=44uu???4=44uu1u2(1+jf)(1+jf)(1+jf)2

4 50 105<2)fL和fH分別為：f250HzL11——“一=—，f264.3kHzf1.K2105HH

<3）根據(jù)電壓放大倍數(shù)地表達(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P5.16所示.5.17電路如圖P5.17所示.試定性分析下列問題,并簡述理由.<1）哪一個電容決定電路地下限頻率；<2）若t和T,靜態(tài)時發(fā)射極電流相等,且丫和。相等,則哪一級地上限頻率低.1 2 bb' 兀圖P5.17解：<1）決定