《模拟电子技术基础》第三版习题解答第5章放大电路的频率响应题解.docx
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《模拟电子技术基础》第三版习题解答第5章放大电路的频率响应题解
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。
⑴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,条件就是。
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
⑵放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因就是,而低
频信号作用时放大倍数数值下降的原因就是。
A、耦合电容与旁路电容的存在
B、半导体管极间电容与分布电容的存在。
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、3dB
B、4dB
C、5dB
⑷对于单管共射放大电路,当
f=fL时,Uo与
Ui相位关系就是
A、+45?
B、—90?
C、—135?
当f=fH时,Uo与Ui的相位关系就是。
A、—45?
B、—135?
C、—225
解:
(1)A
(2)B,A(3)BA(4)CC
电路如图T5、2所示。
已知:
Vcc=12V;晶体管的C―4pF,fT=
50MHz,rbb=100Q,o=80。
试求解:
⑴中频电压放大倍数Ausm;
⑵C';
(3)fH与fL;
解:
(1)静态及动态的分析估算:
1BQ
VCCUbeq
22.6口A
IEQ
(1)IBQ1.8mA
UCEQVCCICQRc3V
rb'e
(1
)池1.17k
IEQ
rbe
R
Ausm
rbb'
「be〃
IEQ
Ut
R
RsRi
rb'e1.27k
Rb1.27k
69.2mA/V
「b'e
丄gmRc)178
rbe
⑵估算C
fT
567
2冗rb'e(CnCQ
C0C214pF
2冗rb'efT
c'C(1gmRc)51602pF
⑶求解上限、下限截止频率:
Rrb'e〃(rb'bRs〃Rb)rb'e〃(rb'bRs)
1
fH-175kHz
2冗RCn
⑷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所示,填空:
(1)电路的中频电压增益20lg|Aum|=dB,Aum=—
⑵电路的下限频率fL疋Hz,上限频率fH疋kHz、
⑶电路的电压放大倍数的表达式Au=
20lglJj/dB
i
60
-20dB/十倍频
/\z
40
-、-十借频
20
/20心由十倍频y
11[]1[]b
0
io"id10:
io"io4io5if/Hz
图T5、3
解:
(1)60104
(2)1010
⑶
103
100jf
10
(1存1j
硬)(1j
——或
挣(1方1咕
5)
Cn,Ri~rbe。
说明:
该放大电路的中频放大倍数可能为“+”,也可能为“―
5、1在图P5、1所示电路中,已知晶体管的rbb、S、
填空:
除要求填写表达式的之外,其余各空填入①增大、②基本不变、③减小。
图P5、1
(1)在空载情况下,下限频率的表达式fL=。
当Rs减小时,fL
将;当带上负载电阻后,fL将。
⑵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fH
=;当Rs为零时,fH将;当Rb减小时,gm将,C'将,fH
将。
1
解:
(1)。
①;①。
2nRRb//rbe)C1
1
2[rb'e//(rbb'Rb/Rs)]C
5、2已知某电路的波特图如图P5、2所示,试写出A的表达式。
解:
设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。
5、3已知某共射放大电路的波特图如图P5、3所示,试写出Au的表达式。
20lg
/]\-20dB叶借频
30
/S20dB叶借频1\
20
•/LI1\
10
-十倍频,'1Aj
1|2.5x10
J1JlliJ1J111
0
io'1IOn10'IO?
IO1IO1ID510'VII/
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与10Hz,上限截止频率为250kHz。
故电路Au的表达式为
Au
代
100
110
(1f)(1芒1
10f
(1jf)(1j丄)(1
j2.5105
2.5105)
图P5、4
5、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;
⑵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;
⑵因为在高频段幅频特性为
—60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路;
⑶当f=104Hz时,0'=—135°;当f=105Hz时,0'—2700
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:
代的表达式与上限频率分别为
5、6已知某电路电压放大倍数
试求解:
(1)Aum=?
fL=?
fH
⑵画出波特图。
(1咗)(1j
⑵波特图如解图P5、6所示。
5、7已知两级共射放大电路的电压放大倍数
Au
200jf
1j51
j2.5105
(1)Aum—?
fL=?
fH=?
⑵画出波特图。
解:
(1)变换电压放大倍数的表达式,求出Aum、fL、fH。
fL5Hz
4
fH104Hz
⑵波特图如解图P5、7所示。
解图P5、7
5、8电路如图P5、8所示。
已知:
晶体管的、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。
⑴低频特性最差即下限频率最高的电路就是
⑵低频特性最好即下限频率最低的电路就是
⑶高频特性最差即上限频率最低的电路就是
解:
(1)(a)⑵(c)⑶(c)
5、9在图P5、8(a)所示电路中,若=100,rbe=1kQ,Ci=C2=Ce=100
卩F,则下限频率fL〜?
L80Hz
2nRCe
5、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rbe=1kQ,则Cl:
C2=?
若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms,则6、C2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:
1。
⑵求解Ci、C2的容量与下限频率
C112.5^F
RsRi
C22.5卩F
RcRl
1
fL1fL26.4Hz
2n
fL1.12fL110Hz
5、11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Ausm、fH与fL各产生什么变化(就是增大、减小、还就是基本不变)?
为什么?
解:
Ausm将减小,因为在同样幅值的Ui作用下,lb将减小,1c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会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以虽然Cn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。
5、12在图P5、8(a)所示电路中,若C1>Ce,C2>Ce,=100,rbe=1kQ,
欲使fL=60Hz,则Ce应选多少微法?
1
解:
下限频率决定于Ce所在回路的时间常数,fL。
R为Ce所在回
2冗RCe
路的等效电阻。
R与Ce的值分别为:
RRe//rbe—Rs"RbrbeRs20
Ce
133卩F
5、13在图P5、8(d)所示电路中,已知晶体管的rbb'=100Q,rbe=1kQ,静
I
态电流Ieq=2mA,C=800pF;Rs=2kQ,Rb=500kQ,Rc=3、3kQ,C=10卩F。
试分别求出电路的fH、fL,并画出波特图。
解:
(1)求解fL
5.3Hz
2n(RsRi)2n(Rs咲)
気rb'b0.9k
316kHz
其波特图参考解图P5、6。
5、14电路如图P5、14所示,已知Cgs=Cgd=5pF,gm=5mS,C1=C2=Cs
试求fH、fL各约为多少,并写出Aus的表达式。
解:
fH、fL、Aus的表达式分析如下:
124咗)
5、15在图5、4、7(a)所示电路中,已知Rg=2MQ,Rd=Rl=10kQ,C=
10F;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:
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
(1)写出该放大电路的表达式;
⑵求出该电路的fL与fH各约为多少;
⑶画出该电路的波特图。
解:
(1)电压放大电路的表达式
50f2
(1jf)(1j50)(1
(2)fL与fH分别为:
fL50Hz
(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。
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;
⑵若Ti与T2静态时发射极电流相等,且rbb与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就是Ce,因为它所在回路的等效电阻最小。
(2)因为R2//R3//R4>Ri//Rs,C;2所在回路的时间常数大于C;1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。
■m血/十倍频
//Hz
解图P5、18
201g|^|/dBa
60-
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