模拟电子技术基础第三版习题解答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fL或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的。A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍即增益下降。A.3dBB.4dBC.5dB(4)对

2、于单管共射放大电路，当f=fL时，Uo与Ui相位关系是。A.+45?B.-90?C.-135?当f=fH时，Uo与Ui的相位关系是。A.-45?B.-135?C.-225?解：(1)A(2)B,A(3)BA(4)CC二、电路如图T5,2所示。已知：Vcc=12V;晶体管的Cw=4pF,忏=50MHz,rh=100Q,p0=80。试求解：,bb,(1)中频电压放大倍数Asm；(2)%;(3)fH和fL；(4)画出波特图。nuh2Kkioo5nnulQtklF2T5.图VCC-UBEQIBQ解：(1)静态及动态的分析估算：RbIEQ(1)IBQ：1.8mAUcEQMe-ICQRc：3Vrbe-(1

3、-)26mV1.17k1.1IEQrbe=rbb,rbe：1.27k11R=rbeRb之1.27kGIEQgm=69.2mA/VUtAUsm=星(PmRc)：-178RsRrbe一(2)估算C:JLf0fT-2/rbe(CTtCr)：0C.-C-214pF27trbefTC-C-(19mRc)Ci1602pF(3)求解上限、下限截止频率：R=rbe/(rbb+Rs/Rb)定3匕(七+Rs)六567G1fH=：175kHz2冗RC7t1fL二14Hz27t(RsRi)C(4)在中频段的增益为20lgAusm45dB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

4、所示，填空：(1)电路的中频电压增益20lg|Aml=dB,Am=(2)电路的下限频率fL=Hz,上限频率储=kHz.(3)电路的电压放大倍数的表达式人=。SOIgUjdB解：(1)60104(2) 1010(3)-103-100jf10fffff(1)(1j4)(1j5)(1j)(1j4)(1j5)jf1010101010说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“+”，也可能为“一习题5.1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的rbb、C、a,填空：除要求填写表达式的之外，其余各空填入增大、减小。R产rbe。基本不变、图P5.1当Rs减小时，限频率的表达,C.将,(1)在空载情况下，下限频率的表达

5、式fL=fL将;当带上负载电阻后，4将。(2)在空载情况下，若b-e间等效电容为Cn,则一式储=;当Rs为零时，fH将;当Rb减小时，gm将fH将。5,、1解：(1)。；。2冗(Rs+Rb/rbe)C11.1 T;；，。2叫rb,e/(rbb，+Rb/Rs)Cn1.2 已知某电路的波特图如图P5,2所示，试写出Au的表达式。201g|Jj/dB解：设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。A-32-A-3.2jfAu七或Au七“1f、川ff、(1)(1j5)(1j)(1j5)jf1111.3 已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出入的表达式。图P5.3解：观察波特图可知，中频电压

6、增益为4dB,即中频放大倍数为一10;下限截止频率为1Hz和1Hz,上限截止频率为250kHz。故电路Au的表达式为A/00Au-110(1)(1)(1jJfjf八10f2A二，f(1jf)(1j-)(1jJO)1.4 已知某电路的幅频特性如图P5.4所示，试问：(1)该电路的耦合方式；(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tWj频段幅频特性为201gUj/dB60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；(3)当f=104Hz时，(),=-135;当f=10

7、5Hz时，5.5若某电路的幅频特性如图P5.4所示，试写出Au的表达式，并近似估算该电路的上限频率fH。解：Au的表达式和上限频率分别为-103f3(1j4)3104fH1.13:5.2kHz已知某电路电压放大倍数Au-10jf(1II/试求解：(1)Aum=ffL=?fH=?(2)画出波特图。解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出Aum、打、fH。-100jf10(1RO4Aum=700fL=10Hz5fH=105Hz(2)波特图如解图P5.6所示。解图P5.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数本文档仅供参考200jffj52.5105一f一frijiji5104(1)Aum=?fL=?f

8、H=?(2)画出波特图。解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出Am、，、储。3.f10j-儿=ff5（jg）。j存）（jAum=1。3fL=5HzfH：104Hz(2)波特图如解图P5.7所示。电路如图P5.8所示。已知：晶体管的F、rbb、C均相等，所有电容的容量均相等，静态时所有电路中晶体管的发射极电流IEQ均相等。定性分析各电路，将结论填入空内。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；(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)在图P5.8(a)所不电路中，若口=100,rbe=1kQ,C1=C

9、2=Ce=100F,则下限频率fL=?解：由于所有电容容量相同，而Ce所在回路等效电阻最小，所以下限频率决定于Ce所在回路的时间常数。ccrrbe+Rs/Rbrbe十Rs“cR=Re/_esb：-s20,1e1：1：,1fL80Hz2九RCe在图P5,8(b)所示电路中，若要求Ci与C2所在回路的时间常数相等，且已知rbe=1k，则Ci:C2=?若Ci与C2所在回路的时间常数均为25ms,则CC2各为多少？下限频率fL=?解：(1)求解Ci:C2因为Ci(Rs+Ri)=C2(Rc+Rl)将电阻值代入上式，求出Ci:C2=5:i0(2)求解Ci、C2的容量和下限频率Cii2.5pFRsRiC2T

10、一RcRlrricfLi=fL2=-6.4Hz2九.fL：i.i,2fLi：i0Hz在图P5.8(a)所示电路中，若Ce突然开路，则中频电压放大倍数Asm、fH和fL各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)？为什么？解：Asm将减小，因为在同样幅值的Ui作用下，Ib将减小，Ic随之减小，Uo必然减小。fL减小，因为少了一个影响低频特性的电容。fH增大。因为C兀会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然C兀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fH增大。在图P5.8(a)所示电路中，若CiCe,C2Ce,P=i00,叱=ikQ,欲使fL=60Hz,则Ce应选多少微法？i，

11、解：下限频率决定于Ce所在回路的时间常数，fL定一一。R为Ce所在2uRCe回路的等效电阻。R和Ce的值分别为：R=Rerbe+Rs/Rb1rbeRs1-Ce127tRfL5.13在图P5.8（d）所示电路中，已知晶体管的rbb=100：静态电流Ieq=2mA,C=800pF;Rs=2kQ,Rb=500kQ,%=JIFo试分别求出电路的fH、fL,并画出波特图。解：（1）求解fL),rbe=1k,3.3kQ,C=1011fL=5.3Hz2%（RsR）2/（Rs餐）（2）求解fH和中频电压放大倍数rbe=rbe-rbb=0.9k1112TtrbeII(bb+RbIIRs)C7t12兀rb,e(r

12、bb十Rs)C7t316kHzgmIEQ:Q：77mA/VUt。二e?GgmRL)：鼠GgmRL)：-7620lgAusm之37.6dB其波特图参考解图P5.6。5.14电路如图P5.14所不，已知Cgs=Cgd=5pF,gm=5ms=10Fo试求fH、fL各约为多少，并写出Aus的表达式。图P5.14解：、1、Aus的表达式分析如下：、RAusm(-9mRL)：-9mRL：-12,RsRi,1fL16Hz2兀RsCsCgs=Cgs(19mR)Cgd：72pF,11fH=1.1MHz2兀(Rs/Rg)Cgs2兀RsCgsf一12.4(j)Aus16(1jf)(1j)161.11065.15在图

13、5.4.7(a)所示电路中，已知Rg=2MQ,Rd=Rl=10kQ,C=10pF;场效应管的Cgs=Cgd=4pF,gm=4mS。试画出电路的波特图，并标出有关数据。解：_Aum=-gmRL=-20,20lgAum%26dB_I.I_Cgs=Cgs(1gmRL)Cgd=88pF1fL0.796Hz2兀(RdRl)C,1fH=904Hz2兀RgCgs其波特图参考解图P5.6。已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为AuiUUiAj2UaUi2-25jf1j-11jfj4j105-2jfj-i1jj50j105(1)写出该放大电路的表达式；(2)求出该电路的fL和fH各约为多少；(3)画出该电路

14、的波特图。解：(1)电压放大电路的表达式Au=Au1Au2-50f2fff2(1j)(1j_)(1j5)45010(2)fL和fH分别为：fl：50HzL1-h1.1.2105fH：64.3kHz(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。电路如图P5.17所示。试定性分析下列问题，并简述理由。(1)哪一个电容决定电路的下限频率；(2)若T1和T2静态时发射极电流相等，且rbb和C7r相等，则哪一级的上限频率低。ff。+卜cc板（R,（+12V）faUlSkillJski图P5.17解：(1)决定电路下限频率的是Ce,因为它所在回路的等效电阻最小。