5章 模电放大电路的频率响应题解

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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.3d

2、BB.4dBC.5dB(4 )对于单管共射放大电路，当f = fL时，U与U相Loi位关系是。A. + 45 B. 90 C. 135 当f fH时，U与U的相位关系是 。HoiA. 45 B. 135 C. 225 解：(1) A (2) B，A (3) B A(4) C C二、电路如图T5.2所示。已知：V = 12V;晶体官的C=4pF , fT = 50MHz , r t = 100Q , 00 = 80。试求解：bb（1）中频电压放大倍数A ;usm（2 ） C;兀（3）和 fL；o_L（4）画出波特图。2T5.图解：（1）静态及动态的分析估算:BQV - Ucc beq u 22.

3、6“ AEQUCEQRb二（1 + 卩）IBQ二 V -1CC CQ cu 1.8mAr二（1 +卩）尹beI沁 1.17k0rbeRi二 r R u 1.27kQbebEQ二 r + r u 1.27kQbb beEQ u 69.2m A / VusmUTRiR + Rsir-bv（g R ） u -1 7 8rm cbe（2 ）估算c :兀2t rbe(Cn + C.)214pFP沁o C 沁2n r f .beTC = C + （1 + g R ）C 沁 1602pF兀兀me 口（3）求解上限、下限截止频率：R 二 rbe (rbb + Rs Rb) rbe (r + R ) q 567

4、0bb s沁 175kHz2n( R + R)C = 14HZs i（4）在中频段的增益为20 lg A q 45dBusm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20lgl A I =dB , Au mu m(2 )电路的下限频率f Hz ,上限频率fH心kHz.(3 )电路的电压放大倍数的表达式Au图 T5.3解：(1) 60104(2 ) 10 10(3 )土 103或土 100fE f厂或 ff厂(1 + )(1 + j )(1 + j ) (1 + j )(1 + j)(1 + j)jf104105， 1

5、0 八1041057说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“ + ”，也可 能为“一”5.1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的r、C、C，bbpnR r 。i be填空：除要求填写表达式的之外，其余各空填入增大、 基本不变、减小。图 P5.1（1）在空载情况下，下限频率的表达式扎=。当Rs减小时，乙将;当带上负载电阻后，乙将。（2 ）在空载情况下，若b-e间等效电容为c,则兀上限频率的表达式fH =;当Rs为零时，fH将 ;当Rb减小时，gm将， c将， fH将。解:(1)1。；。2n(R + R r ) Csbbe 1(2) 1 ;；，。 2k r (r + R R )Cbebbbs K5.

6、2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出a的表u达式。0(P-90-135-180-225-270105 106/HzI1105 106/Hz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。A- 32汁久-3.2f10 厂或f 厂 (1 +)(1 + j )(1 + j )(1 + j )jf105101055.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写u图 P5.3解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB ,即中频 放大倍数为一100 ;下限截止频率为1Hz和10Hz，上限截止频率为250kHz。故电路A的表达式为uA -100=110 f(1 +)(1 +)(1+

7、j)jfjf2.5 X1057+ 10 f 2(1 + f )(1 +話)(1 +云莎)5.4已知某电路的幅频特性如图P5.4所示，试问:(1)(2 )路组成；(3 )该电路的耦合方式； 该电路由几级放大电201gUj/dB当f = 104Hz时，附 加相移为多少？当f = 105时， 附加相移又约为多少？604020 io1 io2 10 io4 10 /Hz第五章题解一7解:（1）因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合 电路；（2 ）因为在高频段幅频特性为图P5.460dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；（3 ）当 f = 104Hz 时，（p = 135 o ；当 f = 105Hz

8、 时， 申，心270 o 。5.5若某电路的幅频特性如图P5.4所示，试写出A的表达u式，并近似估算该电路的上限频率fH。解：A的表达式和上限频率分别为u土 103(1+j104)35.6已知某电路电压放大倍数-10jf(1+j)(l+j试求解:A =2 fL = ? fHum（2）画出波特图。解:(1)变换电压放大倍数的表达式，求岀A、f、f。 umL H(1+诒(1+)= -100(2 )Aumf = 10HzLf = 105 HzH波特图如解图P5.6所示。Y1+j-f- 人2.5 f 105 丿5.7已知两级共射放大电路的电压放大倍数200 - jf71041 + jf- 1 + ju

9、 mV 5八（2）画出波特图。解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出A、力、fH。 u mL H=103（1 + j?）（1 H 話）（1 门灯）Aumf = 5Hz LH - 104HZ（2）波特图如解图P5.7所示。58电路如图P58所示。已知：晶体管的卩、b、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Rc bfl 5kQ 100 kQUC+Obl+C卜OnuRkQ5(c)(d)的发射极电流I Q均相等。定性分析各电路，将结论填入空 亠 EQ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；(3) 咼频特性最差即上限频

10、率最低的电路是;解：(1) (a )( 2 ) ( c )( 3) (c )5.9 在图P5.8 (a)所示电路中，若卩=100 , r = 1k beQ , C = C = C = 100“ F,则下限频率f ?12eL解：由于所有电容容量相同，而C所在回路等效电阻e最小，所以下限频率决定于C所在回路的时间常数。e.r + R R r + R R = R 一bes b -bei Q 20Qe1 +卩1 +卩f Q - Q 80Hzl 2n RCe1、 25.10在图P5.8 (b)所示电路中,若要求C1与C2所在回 路的时间常数相等,且已知rb=1k Q ,则C7：C2= ?若C,与 C2所

11、在回路的时间常数均为25ms，则C1 C2各为多少？卞限 2频率fL心?解：(1)求解C1：C2因为C (R + R )1si将电阻值代入上式，求出C : C =5 : 1。(2 )求解C、1 2C2的容量和下限频率2TC =沁 12.5pF1 R + Rs iTC =沁 2.5y F2 R + Rc Lf = f =沁 6.4Hz li %22n Tf沁1.1迈f 沁10HzJ LL15.11在图P5.8 (a)所示电路中，若C突然开路，则e中频电压放大倍数A、fH和fL各产生什么变化(是增大、 usmHL减小、还是基本不变)？为什么？解：A |将减小，因为在同样幅值的U7作用下，/ |将减

12、usm Iib I小，门随之减小，” I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n仍会减小很多，故fH增大。5.12在图P5.8 (a)所示电路中，若C C , C C ,1e2e=100 , rbe = 1kG，欲使fL = 60Hz，则Ce应选多少微法？ 下限频率决定于C所在回路的时间常数，e解:所在回路的等效电阻。R为CeR和C的值分别为:e. 1UL 2n RCe.r + R R r + RR = R 一be& b U -bes U 200e 1 +P1 +P1C uU1

13、 3 u Fe 2 RfL5.13在图P5.8 (d)所示电路中，已知晶体管的rbb=100G，r = 1k G，静态电流 I = 2mA， C - = 800pF ; R beEQ兀R = 500 k G，R = 3.3 k G，C=10 u F。bC试分别求出电路的fH、fL，并画出波特图。 解：(1 )求解fL“ 1f =uu 5.3HzL2n (R + R )2n (R + r )s is be(2)求解fH和中频电压放大倍数r = r - r = 0.9kQbe be bb。 1=U2r r (r + R R )C2r r (r + R )Cbebbs nbebbbu316kHzAu

14、sm20lg AEQ u 77mA / V UTR=iR + Rsiur4 (一 g rber -be+ rbe (-g R ) u-76m Lusm37.6dB其波特图参考解图P5.6。5.14电路如图P5.14所示,5mS，C1= C2= Cs = 10 “ F。已知C = C d = 5pF , g =gsgdm卄lOpiFuo3.3usC“Io50R2kQA RA =j-usmR + R m Lsif u - u 16Hzl2n R Cs sC = C + (1 + g R )Cgs gsm L gd“ 1(-g R ) u -g R u -12.4m LAus2n( R R )C2

15、RCsg gss gs-12.4 - (jf)16u 72pF1 u 1.1MHz(1+j )(1+j )161.1 X106试求fH、fL各约为多少，并写出A的表达式。+ “DD+ JlOpiF图 P5.14解：fH、fL、A的表达式分析如下:5.15在图5.4.7 (a)所示电路中，已知R = 2MO , Rgd=R = 10k Q , C = 10 p F;场效应官的 C = C = 4pF , g =4mS。试画出电路的波特图，并标出有关数据。解：沁 26dBA 二g R =-20, 20 lg Aumumm LiC = C + (1 + g R )C = 88pF gs gsm L

16、gd1f 沁沁 0.796Hzl 2n( R + R )Cd L1f =沁 904Hzh 2n R Cg gs其波特图参考解图P5.6。Au1=；o1 =i105丿Ui 2-2j f105丿5.16已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为C 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）画出该电路的波特图。-50 f 2(1 + jf )d + j 50)(1 + j)2解：（1）电压放大电路的表达式A = A Auu1 u 2（2 ） fL和fH分别为:f 沁 50HzLf 沁 64.3k H zH1 1f1.1,2105H（3）根据电压放大倍数的表达式可知，中

17、频电压放大倍数为104,增益为80dB。波特图如解图P5.16所示。5.17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Ti和T2静态时发射极电流相等，且舄和q相 等，则哪一级的上限频率低。o+v ccR5 (+12V)Rs1 k0 +us (600 k 叫Ci11 +HF10 pF IlOpiF、5kQLJ2.3 kflLUJ 10 nF.wqIT2图 P5.17解：（1 ）决定电路下限频率的是C,因为它所在回路的e等效电阻最小。（2 ）因为R / R / R R / R , C所在回路的时间常数大于 2341s n 2C所在回路的时间常数，所以第二级的上限频率低。n15.18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：20lg|A60dB。在折线化幅频特性中，频率小于10Hzum20 lg|J|/dB-40 dB/十倍频40 dB/十倍频102 IO3 104105106 HzHz60 40200018013590450-45-90-135-180时斜率为+ 40dB/十倍频，频率大于105Hz时斜率为一40dB/ 十倍频。在折线化相频特性中，f = 10Hz时相移为+ 90o,= 105Hz时相移为一90o。波特图如解图P5.18所示。解图P5.18