《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版習(xí)題解答第5章 放大電路的頻率響應(yīng)題解

第五章放大電路的頻率響自 測(cè) 題—、選擇正確答案填入空內(nèi)。測(cè)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),條件就是 。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)變化放大電路在高頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因就是 ,而頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因就是 。A、耦合電容與旁路電容的存在B、半導(dǎo)體管極間電容與分布電容的存在。C、半導(dǎo)體管的非線性特性D、放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不合適當(dāng)信號(hào)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 。A、0、5倍 B、0、7倍 C、0、9即增益下降 。A、3dB B、4dB C、5dB對(duì)于單管共射放大電路,當(dāng)f ＝f 時(shí),與相位關(guān)系就是 。L o iA、＋45? B、－90? C、－135?當(dāng)f ＝f 時(shí),與的相位關(guān)系就是 。H o iA、－45? B、－135? C、－225?解:(1)A (2)B,A (3)B A (4)C C二、電路如圖T5、2 所示。已知:VCC＝12V;晶體管的C4pF,fT='50MHz, r'bb

＝100Ω,

0＝80。試求解:中頻電壓放大倍數(shù) ;usm(2)C';fHfL;畫出波特圖。圖T5、2靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的分析估算:VI CCBQ

UBEQR

22.6μAbI )IEQ

1.8mAUCEQ

V I RCC CQ

3Vrb'e

)26mV1.17kIr rbe Rri beI

rb'e∥Rb

EQ1.27k1.27kg m U

69.2mA/VT R rA i b'e(g R)178usm

RR r m s i be估算C':f 0TC

r (C Cb'e π 0 Cr f μb'e T

)214pFC' CC

g R)Cm c

1602pF求解上限、下限截止頻率:Rrb'e

∥(rb'b1

R∥Rs

)rb'e

∥(rb'b

R)567sf H RC'1π1f

175kHz14HzL Rs

R)Ci在中頻段的增益為20lg 4dBusm頻率特性曲線如解圖T5、2所示。解圖T5、2三、已知某放大電路的波特圖如圖T53所示填空:電路的中頻電壓增益20lg| um|＝ dB,um＝ 。電路的下限頻率fL≈ Hz,上限頻率fH≈ kHz、電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式A＝ 。u圖T5、3解:(1)60 104(2)10 10(3)

103

或 100jf10j f

f )

fj f j f )jf 104

105

10

105說明:該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“＋”習(xí) 題5、1 在圖P5、1所示電路中,已知晶體管的、Cμ、Cπ,Ri≈rbe。填空除要求填寫表達(dá)式的之外其余各空填入①增大、②基本不變、③減小。圖P5、1在空載情況下,下限頻率的表達(dá)式fL＝ 。當(dāng)Rs減小時(shí),f將 ;當(dāng)帶上負(fù)載電阻后,fL將 。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fH＝ ;當(dāng)Rs為零時(shí),fH將 ;當(dāng)Rb減小時(shí),gm將 ,C'將 ,fH將 。解:(1)(2)

s

1R ∥r )Cb be 11

。①;①。;①;①,①,③。2[rb'e

∥(rbb'

R ∥Rb

)]C'5、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。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。

或

3.2jfu 10j f ) u jfj f )jf 105 10 10553 已知某共射放大電路的波特圖如圖P53所示,試寫出的表達(dá)式。u圖P5、3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－100;下限截止頻率為1Hz與10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路u的表達(dá)式為 u

100110)(1j f )或

jf jf 2.510510f2u jf

fj f )10 2.51055、4 已知某電路的幅頻特性如圖P5、4所示,試問:該電路的耦合方式;該電路由幾級(jí)放大電路組成;當(dāng)f＝104Hz時(shí)附加相移為多少？當(dāng)f＝105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 圖P5、460dB/十倍頻所以電路為三級(jí)放大電路;(3)當(dāng)f ＝104Hz時(shí),φ'＝－135o;當(dāng)f ＝105Hz時(shí),φ'≈－270o 。5、5 若某電路的幅頻特性如圖P5、4所示,試寫出的表達(dá)式,并近似估u算該電路的上限頻率fH。解:的表達(dá)式與上限頻率分別為u 103 f'A f H 5.2kHzu j f )3104

H 1.135、6 已知某電路電壓放大倍數(shù)

10jfu j

fj f )10 105試求解:(1) ＝？f＝？f ＝?um L H(2)畫出波特圖。解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,求出 、f、f 。um L Hu u

100jf10jfj f )10 105 100umf 10HzLf 105HzH(2)波特圖如解圖P5、6所示。解圖P5、65、7 已知兩級(jí)共射放大電路的電壓放大倍數(shù)

200jfu 1jf1

f 1j f 5

104 2.5105(1) ＝？f＝？f ＝?um L H(2)畫出波特圖。解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,求出 、f、f 。um L Hu u

103jf5

f f f 103um

j j5 104

j )2.5105f 5HzLf 104HzH波特圖如解圖P57所示。解圖P5、75、8 電路如圖P5、8所示。已知:晶體管的、、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)。圖P5、8低頻特性最差即下限頻率最高的電路就是 ;低頻特性最好即下限頻率最低的電路就是 ;高頻特性最差即上限頻率最低的電路就是 ;解:(1)(a) (2)(c) (3)(c)be 1 2 5、9 在圖P5、8(a)所示電路中,若＝100,r ＝1kΩ,C＝C＝C＝μF,則下限頻率fLbe 1 2 r解:由于所有電容容量相同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)。rRR

r∥

R∥Rs

beR

20sesf 1

1 180HzL e5、10 在圖P5、8(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=1kΩ,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？下限頻率fL≈?解:(1)求解C1:C2因?yàn)?C1(Rs＋Ri)＝C2(Rc＋RL)將電阻值代入上式求出2C1:C＝5:1。2(2)求解C1、C2的容量與下限頻率1C RR1s iC2R Rc

12.5μF2.5μFf fL1 L2

1 6.4Hzf 1.12f 10HzL L1511 在圖P58(a)所示電路中,若C突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù) 、e usmfH與fL各產(chǎn)生什么變化就是增大、減小、還就是基本不變)？為什么？解:

usm

i

作用下,Ib

,c

隨之減小,o

必然減小。fL減小因?yàn)樯倭艘粋€(gè)影響低頻特性的電容。f增大。因?yàn)镃'fH

會(huì)因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小所以雖然C'π所在回落的等效電阻有所增大但時(shí)間常數(shù)仍會(huì)減小很多故fH增大。5、12 在圖P5、8(a)所示電路中,若C1＞Ce,C2＞Ce, ＝100,rbe＝1kΩ,欲使fL ＝60Hz,則Ce應(yīng)選多少微法？解:下限頻率決定于C路的等效電阻。R與Ce的值分別為:

所在回路的時(shí)間常數(shù),fL

。RC1e1

所在回RR

r∥

R∥Rs

be

20re 1 1r1C 1e RfL

133μF5、13 在圖P5、8(d)所示電路中,已知晶體管的rbb

＝100Ωrbe＝1kΩ,靜態(tài)電流IEQ＝2mA,C'＝800pF;Rs＝2kΩRb＝500kΩRC＝33kΩC=10μF。試分別求出電路的fHfL并畫出波特圖。解:(1)求解fLf 1 L (RR)

1(R

5.3Hz)s i s be(2)求解fH與中頻電壓放大倍數(shù)rb'ef

r rbe

0.9k1 1 316kHzH [rb'e

∥(rb'b

R∥Rb

π

2π[rb'e

∥(rb'b

R's πIg

77mA/Vm UTR r ri ' 'Ausm

RRs

b'e(g R)m Lbe

b'eRr

(g Rm

)7620lg

usm

37.6dB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＝10μF。試求f 、f 各約為多少,并寫出 的表達(dá)式。H L us圖P5、14解:fH、fL、us的表達(dá)式分析如下: usm

RiRRs

(g R'm

)g R'm

12.4f 1 16HzL RCs sC' Cgs gs

g R')Cm L

72pFf H Rs

1∥R)C'g

1RC's gs

1.1MHz

12.4(jf)16us jfj f )16 1.11065、15在圖5、4、7(a)所示電路中,已知Rg＝2MΩ,Rd＝RL＝10kΩ,C ＝10μF;場(chǎng)效應(yīng)管的Cgs＝Cgd＝4pF,gm＝4mS。試畫出電路的波特圖并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。解: g R' 2,20lg 26dBum m L umC' Cgs gs

g R')Cm L

88pFf 1 0.796HzL Rd

R)CLf 1 904HzH RC'g gs其波特圖參考解圖P5、6。5、16 已知一個(gè)兩級(jí)放大電路各級(jí)電壓放大倍數(shù)分別為 u1

o1Ui

1

25jff1j f

4 1052jfA ou2

f f i2 1j 1j 50 105寫出該放大電路的表達(dá)式;求出該電路的fLfH各約為多少;畫出該電路的波特圖。解:(1)電壓放大電路的表達(dá)式 u u1 u2fL與fH分別為:

50f2 f f j j j f f f 50HzL1 1f 1.12105H

，f 64.3kHzH10480dB。波特圖如解圖P516所示。解圖P5、165、17 電路如圖P5、17所示。試定性分析下列問題,并簡(jiǎn)述理由。哪一個(gè)電容決定電路的下限頻率;T

T

靜態(tài)時(shí)發(fā)射極電流相等rbb'

C

相等則哪一級(jí)的上限頻率低。圖P5、17e解:(1)決定電路下限頻率的就是C因