放大电路的频率响应题解-

1、第五章放大电路的频率响应自测题一、选择正确答案填入空内。(1测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是。A.输入电压幅值不变,改变频率B.输入电压频率不变,改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化(2放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是。A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适(3当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时,放大倍数的值约下降到中频时的。A.3dBB.4dBC.5dB(4对于单管共射放大电路,当f =f L 时,o U

2、与iU 相位关系是。A.+45B.-90C.-135当f =f H 时,o U 与iU 的相位关系是。A.-45B.-135C.-225解:(1A(2B ,A(3BA(4CC二、电路如图T5.2所示。已知:V C C =12V ;晶体管的C =4pF ,f T =50MHz ,'bb r =100,0=80。试求解:(1中频电压放大倍数smu A ;(2'C ;(3f H 和f L ;(4画出波特图。 图T5.2解:(1静态及动态的分析估算:178(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV261(V 3mA8.11(A 6.22c m bee b'i s

3、 i sm TEQm b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ +=+=+=+=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u (2估算'C:pF16021(pF2142(2c m 'Te b'0e b'0T +=+C R g C C C f r C C C r f (3求解上限、下限截止频率:Hz14(21kHz 17521567(i s L 'H s b b'e b'b s b b

4、'e b'+=+=CR R f RC f R r r R R r r R (4在中频段的增益为dB45lg 20sm u A 频率特性曲线如解图T5.2所示。解图T5.2三、已知某放大电路的波特图如图T5.3所示,填空 :(1电路的中频电压增益20lg|mu A |=dB ,mu A =。(2电路的下限频率f L Hz ,上限频率f H kHz.(3电路的电压放大倍数的表达式uA =。 图T5.3解:(160104(21010(310j 1(10j 1(10j 1(j 10010j 1(10j 1j 101(1054543f f f f f f f +±+±

5、或说明:该放大电路的中频放大倍数可能为“+”,也可能为“-”。习题 图P5.1(1在空载情况下,下限频率的表达式f L =。当R s 减小时,f L 将;当带上负载电阻后,f L 将。(2在空载情况下,若b-e 间等效电容为'C ,则上限频率的表达式f H =;当R s 为零时,f H 将;当R b 减小时,g m 将,'C 将,f H 将。解:(11be b s (21C r R R +。;。(2's b bb'e b'(21C R R r r +;,。 A 的表达式。图P5.2解:设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。10j 110j 1( 3

6、.2j 10j 1j 101(3255f f fA ff A uu+ A 的表达式。图P5.3解:观察波特图可知,中频电压增益为40dB ,即中频放大倍数为-100;下限截止频率为1Hz 和10Hz ,上限截止频率为250kHz 。故电路uA 的表达式为105.2j 1(10j 1(j 1(10 105.2j 1(j 101(j 11(100525×+=×+=ff f f A f f f A uu(2该电路由几级放大电路组成;(3当f =104Hz 时,附加相移为多少?当f =105时,附加相移又约为多少?解:(1因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路;(2因为在高频

7、段幅频特性为图P5.4-60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路;(3当f =104Hz 时,'=-135o ;当f =105Hz 时,'-270o 。A 的表达式,并近似估算该电路的上限频率f H 。解:uj 1(10'H H 343+±=f f f A u 5.6已知某电路电压放大倍数10j 1(10j 1(j 105f f fA u+=试求解:(1mu A =?f L =?f H =?(2画出波特图。解:(1变换电压放大倍数的表达式,求出mu A 、f L 、f H 。Hz10Hz 1010010j 1(10j1(10j 1005H L m5=+=f f

8、 A f f fA u u(2波特图如解图P5.6所示。 解图P5.65.7已知两级共射放大电路的电压放大倍数105.2j110j 15j 1j 20054×+=f f f fA u(1mu A =?f L =?f H =?(2画出波特图。解:(1变换电压放大倍数的表达式,求出mu A 、f L 、f H 。Hz10 Hz 5 10105.2j 110j 1(5j 1(5j104H L 3m543=×+=f f A ff f f A u u(2波特图如解图P5.7所示。 解图P5.7 图P5.8(1低频特性最差即下限频率最高的电路是;(2低频特性最好即下限频率最低的电路是;

9、(3高频特性最差即上限频率最低的电路是;解:(1(a (2(c (3(c =100F ,则下限频率f L ?解:由于所有电容容量相同,而C e 所在回路等效电阻最小,所以下限频率决定于C e 所在回路的时间常数。Hz80 212011eL sbe b s be e +=RC f R r R R r R R 解:(1求解C 1:C 2因为C 1(R s +R i =C 2(R c +R L 将电阻值代入上式,求出C 1:C 2=5:1。(2求解C 1、C 2的容量和下限频率Hz 1021.1Hz 4.621F 5.2F 5.12L1L L2L1Lc 2is 1=+=+=f f f f R R C

10、 R R C u A 、f H 和f L 各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变?为什么?解:sm u A 将减小,因为在同样幅值的i U 作用下,b I 将减小,c I 随之减小,oU 必然减小。f L 减小,因为少了一个影响低频特性的电容。f H 增大。因为'C 会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以虽然'C 所在回落的等效电阻有所增大,但时间常数仍会减小很多,故f H 增大。解:下限频率决定于C e 所在回路的时间常数,eL 21RC f 。R 为C e 所在回路的等效电阻。R 和C e 的值分别为:+=2011s be b s be e R r R R r R

11、R 13321Le RC =800pF ;R s =2k ,R b =500k ,R C =3.3k ,C =10F 。试分别求出电路的f H 、f L ,并画出波特图。解:(1求解f L Hz3.5(21(21be s i s L +=r R R R f (2求解f H 和中频电压放大倍数dB 6.37lg 2076(V /mA 77kHz 316(21(21k 9.0sm'L m bes e b''L m be e b'i s i sm TEQ m 's b b'e b''s b b b'e b'H b b&#

12、39;be e b'+=+=u u A R g r R r R g r r R R R A U I g C R r r C R R r r f r r r 其波特图参考解图P5.6。试求f H 、f L 各约为多少,并写出s u A 的表达式。图P5.14解:f H 、f L 、su A 的表达式分析如下:101.1j 1(16j 1(16j (4.12MHz 1.121(21pF 721(Hz 16214.12(6s 'gss 'gs g s H gd 'L m gs 'gs ss L 'L m 'L m i解:Hz 90421Hz 7

13、96.0(21pF881(dB 26lg 20 ,20'gsg H L d L gd 'L m gs 'gs m'L m m =+=+=C R f C R R f C R g C C A R g A u u 其波特图参考解图P5.6。5.16已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为+=+=52o 25o1110j 150j 1 j 2 10j 14j 1 j 25f f f U U A f f f U U A i u i u (1写出该放大电路的表达式;(2求出该电路的f L 和f H 各约为多少;(3画出该电路的波特图。解:(1电压放大电路的表达式25221

14、10j 1(50j 1(4j 1(50f f f f A A A u u u +=(2f L 和f H 分别为:kHz 3.641021.111 Hz50 H 5H L f f f ,(3根据电压放大倍数的表达式可知,中频电压放大倍数为104,增益为80dB 。波特图如解图P5.16所示。 解图P5.16(1哪一个电容决定电路的下限频率;(2若T 1和T 2静态时发射极电流相等,且'bb r 和'C 相等,则哪一级的上限频率低。 图P5.17解:(1决定电路下限频率的是C e ,因为它所在回路的等效电阻最小。(2's C R R R R R 21432 ,>因为所在回路的时间常数大于'1C 所在回路的时间常数,所以第二级的上限频率低。5. 18 若 两 级 放 大 电 路 各 级 的 波 特 图 均 如 图 P5. 2 所 示 ，试 画 出 整 个 电 路 的 波特图。 解