北京航空航天大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》05章 放大電路的頻率響應(yīng)課后習(xí)題（附答案）

第五章放大電路的頻率響應(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的變化，可以得到它的頻率響

應(yīng)，條件是。

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

（2）放大電路在高頻信號作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是,而

低頻信號作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是0

A.耦合電容和旁路電容的存在

B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在。

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

（3）當(dāng)信號頻率等于放大電路的人或加時(shí)，放大倍數(shù)的值約下降到中

頻時(shí)的o

A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍

即增益下降—。

A.3dBB.4dBC.5dB

（4）對于單管共射放大電路，當(dāng)了=九時(shí)，。。與〃相位關(guān)系是一。

A.+45°B.-90°C.-135°

當(dāng)/=為時(shí)，。。與"的相位關(guān)系是。

A.-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：VCC=I2V；晶體管的C“=4pF,

斤=50MHz,九=1°°。，夕。=80。試求解：

（1）中頻電壓放大倍數(shù)A?sm；

（2）*

（3）加和九；

（4）畫出波特圖。

圖T5.2

解：（1）靜態(tài)及動態(tài)的分析估算:

/=KC_-_^BREFQO=E12V-0u..7/vVH22.6gA

BQ&500kQ

/CQ=4，BQ=80x22.6gA?1.8mA

UCEQ=匕C-4(2凡12V-1.8mAx5kQ?3V

_U._26mV

r?1.17kQ

為=焉=22向lA

100Q+1.17kQ?1.27kQ

1.27kQ//500kQ?1.27kQ

，CQ1.8mA/cc八八7

=—=--------?69.2mA/V

UT26mV

Asm=力-----(—gm《)

1.27kQ1.17kQ

(-69.2mA/Vx5kQ)?-178

lkQ+1.27kQjL27kQ

（2）估算a：

/r?

2兀聯(lián)(Gt+q)

C..

c>鳳-q*?214pF

2環(huán)，e/r

C=C+(l+gmRc)Q°1602pF

（3）求解上限、下限截止頻率:

TH=G〃(0b+K〃4)a?齷〃(&b+?)a

?567Qxl602pF=0.908gS

175kHz

2兀3

1

a14Hz

2無（凡+6）C

（4）在中頻段的增益為

201g|Ai/sm|?45dB

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T5.3所示，填空：

(1)電路的中頻電壓增益201gl4ml=dB,A?m=

(2)電路的下限頻率九*Hz,上限頻率加、kHz.

(3)電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式兒=。

解：（1）20lg|Am|=60dB,|Am|=103

4

（2）/L=10Hz,/H=10Hz=lOKHz

（3）全頻段電壓放大倍數(shù)表達(dá)式：

A=_____________型_____________或________擔(dān)也________

（"藍(lán)）冷（"3"

說明：該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“+”，也可能為“一

習(xí)題

^cb'cjc'e

51在圖P5」所示電路中，己知晶體管的％…孰、G,「產(chǎn)恒

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。

（1）在空載情況下，下限頻率的表達(dá)式九=-------------------

2兀（K+&〃心G

當(dāng)Rs減小時(shí)，幾將增大；

當(dāng)帶上負(fù)載電阻后，一將不變。

（2）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)式為

2萬心〃&b+4〃K）］C.

當(dāng)Rs為零時(shí)，力將增大；

當(dāng)心減小時(shí)，gm=ICQ/VT將增大，C；將增大，,/H將減小。

（顯然ICQ增大時(shí)he=VT/IBQ減小較少）

1

解：⑴丸=0①；①。

2%（凡+4〃%）G

1

（2）/;①；①，①，③。

H2九。〃&"&〃尺）】《

5.2已知某電路的波特圖如圖P5.2所示，試寫出4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。

因20lg|Am|=30dB、＜p=-180°,/.Am=-1030/20=-32

：-32....-3.2jf

A，=ioyr或4a7

(i+/)a+匕)a+j“j

5.3已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所示，試寫出片的表達(dá)式。

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)為一100；

下限截止頻率為1Hz和10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路4的表達(dá)式

為

--100

4=iio

(i+j)(i+j)(i+2.5x1(/)

+10/___________

或

(1+/)(1+j/)Q+j—

〃J］。八"5x10,

5.4已知多級CE放大電路的幅頻特性如圖P5.4所示，試問：

20lg|Am|=60dB

(1)電路的耦合方式？

(2)由幾級CE放大電路組成？

(3)/=104Hz時(shí)附加相移多少？

當(dāng)f=105時(shí)，附加相移又約為多少？

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P5.4

-60dB/十倍頻，所以電路為三級CE放大電路；

(3)當(dāng)/=1()4HZ時(shí)，<|>'=-135°；當(dāng)/=1()5HZ時(shí)，一270。。

5.5若某電路的幅頻特性如圖P5.4所示，試寫出4“的表達(dá)式，并近似估

算該電路的上限頻率加。

解：4”的表達(dá)式和上限頻率分別為

?±103

4=-------T~加1.1V35.2kHz

104

5.6已知某電路電壓放大倍數(shù)

A一T0，

(1+力(1+』)

10IO5

試求解：

（1）A,m=?九=?/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A?m＞九、加。

一100?產(chǎn)

4________10

"一(l+jLf)(l+j4f)

10io5

Am=TOO

■=10Hz

/H=105HZ

（2）波特圖如解圖P5.6所示。

解圖P5.6

5.7已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)

A=__________200力________

（1）4,m=?九=?加=?

（2）畫出波特圖。

解：（1）變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，求出A.、九、九。

"。+4(”加+人)

4m=1〃

A-5Hz

/H?104HZ

(2)波特圖如解圖P5.7所示?

解圖P5.7

5.8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/EQ均相等。定性分析

各電路，將結(jié)論填入空內(nèi)。(九依次由：Ce、Ci、C2決定)

TH=[(Rs+Rbl+Tbb)IIrb'e][Cb-e+(1+gmR't.)Cb'c]<TH=[(Rs+rbb,)IIrb'e][Cb'e+(1+ginRc)Cb,c]

與(a)、(b)相比，(c)的/H較低圖P5-8

(1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是‘1；

(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是/;

(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是」J:

解：(1)(a)(2)(c)(3)(d)

5.9在圖P5.8(a)所示電路中，若夕=100,rbe=IkQ,Ci=C2=Ce

=100nF,則下限頻率九%？

解：由于所有電容容量相同，而C。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)。

R=R..//《&aq+?20。

1+B1+￡

Ax---a80Hz

2KRCe

5.10在圖P5.8（b）所示電路中，若要求Ci與C2所在回路的時(shí)間常數(shù)相

等，且已知n>e=lkQ,則C：C2=?若G與C2所在回路的時(shí)間常數(shù)均為25ms,

則C|,C2各為多少？下限頻率九七？

解：（1）求解Cl：C2

因?yàn)镃i（Rs+R）2（凡+RL），將電阻值代入上式，求出G：C2=5:1。

（2）求解C「C2的容量和下限頻率

G?12.5pF

/?s+&

x2.5pF

R

c+RL

“3裊6.4Hz

,4?1.1V2/LI?10HZ

5.11在圖P5.8（a）所示電路中，若G突然開路，則中頻電壓放大倍數(shù)

Asm、加和丸各產(chǎn)生什么變化（是增大、減小、還是基本不變）？為什么？

解：14smi將減小，因?yàn)樵谕瑯臃档目谧饔孟拢瑋八|將減小，/J隨之

減小，口。|必然減小。

九減小，因?yàn)樯倭艘粋€(gè)影響低頻特性的電容。

加增大。因?yàn)镃會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小，所以雖然C

所在回落的等效電阻有所增大，但時(shí)間常數(shù)仍會減小很多，故加增大。

Ce未開路前的凡由TH決定:TH=(Rs+rbb')(1+|Am|)Cb'c

5.12在圖P5.8(a)所示電路中，若Ci>Ce，C2>Ce,0=100,

IkQ,欲使九=60Hz,則Ce應(yīng)選多少微法？

解：下限頻率決定于Ce所在回路的時(shí)間常數(shù)，/L?―--。R為Ce所在

2nRCe

回路的等效電阻。

R和Ce的值分別為:

R=R//&*&〃,x-+K?20Q

1+￡1+尸

Cc?―?—?133uF

加航

5.13在圖P5.8(d)所示電路中，己知晶體D管D的公=100。，小。=IkQ,

靜態(tài)電流/EQ=2mA,C”=800pF；/?s=2kQ,7?b=500kQ,/?c=3.3kQ,C=10

PFo

試分別求出電路的幾、幾，并畫出波特圖。

解：(1)求解九

九=2（Mi）

1t----------------a5.3Hz

左(凡+之)

（2）求解為和中頻電壓放大倍數(shù)

心=噎-%b=0-9kQ

1

fH=--------------------------x---------------J--------------?316kHz

*[k〃（務(wù)b+凡〃凡）]G*〃（.+4）笈

gm。殳a77mA/V

m

UT

4sm=R-?（--?,?氏）?J.（一gm雙）"-76

R:r

4+ArbeK,+be

201g|Ai/sm|?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,

Ci=。2=Cs=10uF。

試求加、九各約為多少，并寫出4s的表達(dá)式。

TH=RxC'GSTL—(-----||Rs)Cs

ggm

圖P5.14

解：為、九、A,0的表達(dá)式分析如下：

Asm=(』用)~~12-4

fl?------------------a9.6Hz

2TI(—/7/?s)Cs

gm

CGS=CGS+(1+gMCG"72pF

2無(&〃RJCGS2兀&CGS

-12.4

9.6Hz

5.15在圖5.4.7(a)所示電路中，已知％=2MC,Rd=RL=10kQ,C=

10nF；場效應(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)。

4m=—gm&=—20,201g瓦卜26dB

，=Cgs+(l+gm&)Cgd=88pF

f.h---------'---------?0.796Hz

L

2ir(Rd+RL)C

其波特圖參考解圖P5.6。

5.16已知一個(gè)兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為

（1）寫出該放大電路的表達(dá)式；

（2）求出該電路的人和加各約為多少；

（3）畫出該電路的波特圖。

解：（1）電壓放大電路的表達(dá)式

（2）九和九分別為:

/La50Hz

—X—，fx64.3kHz

/?1,1V2105H

(3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式可知，中頻電壓放大倍數(shù)為