放大电路的频率响应题解.docx
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放大电路的频率响应题解.docx
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放大电路的频率响应题解
放大电路的频率响应
自测题
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.—45
A.0.5倍
B.—135C.—225
B.0.7倍C.0.9倍
即增益下降,
A.3dB
B.4dBC.5dB
(4)对于单管共射放大电路,当f二fL时,U与Ui相位矢系是
A.+45?
B.—90?
C.—135?
当f二fH时,U,与Ui的相位矢系是
解:
(1)A
(2)B,A(3)BA(4)CC
二、电路如图T5.2所示。
已知:
Vcc二12V;晶体管的C=4pF,50MHz,Tbb二100fT=
o=8O。
试求解:
(1)中频电压放大倍数Ausm;
(2)C-;
(3)fH和fL;
解:
(1)静态及动态的分析估算:
vCCuBEQ
'BQ22.6口A
IEQ
(1)IBQ1.8mA
UCEQVCC1CQRc3V
rbe
(1)響丫1.17k
「berbb'b'e1.27k
Rrbe〃Rb1.27k
IEQ
gm69.2mA/V
Ut
Ausm,匹(0mRc)178
RsRi「be
(2)估算C
2冗rb*e(cnCQ
C厂C214PF
2冗befT
C*C(1gmRc)51602pF
(3)求解上限、下限截止频率:
Rs//叱)「b'e//叱'bRs)567
175kHz
14Hz
Ri)C
Rbe〃(rb*b
fH1.
2nRCnfL1
2n(R.
(4)在中频段的增益为
20IgAusm45dB
频率特曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2
•20dB/+倍频
\・40dB/十倍频
V
10s1O&//HZ
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|Auml二
dB,代皿=
⑵电路的下限频率fL疋Hz,上限频率fH
疋kHz.
(3)电路的电压放大倍数的表达式Au=。
20IgU.I/dB
60
40/
/20dB/十借
20
11
oI0°10110=1(/104
图T5.3
(2)fL=10H乙fH=10KHz
(3)
全频段电压放大倍数表达式:
103
A=TAi
jf10
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所不电路中'已知晶体管的rbb'CCnRj〜rbe。
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
Rb〃rbe)c1
当Rs减小时,fL将增大;
当带上负载电阻后,fL将不变。
(2)在空载情况下,若b-e间等效电容为G,
则上限频率的表达式伯二
2[rb'e//(fbb'Rb〃Rs)]C
当Rs为零时,fH将增大;
当%减小时,gm=Icq/VT将增大,C将增大,fH将减小
(显然ICQ增大时rbe=Vl/lBQ减小较少)
fL二
①;①。
八代1」n«IIe«IJ
(2)fH
2[rbe//(rbb'Rb〃Rs)]C,'①,①,①
5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出代的表达式。
301gUJJB
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|fjdB
010'10°io'IO:
1010sl(f10/Hz
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Au的表达式为
100
f
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?
(2)该电路由几级放大电路组成?
(3)当f二104Hz时,附加相移为多少?
当f二时,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)因为在高频段幅频特性为
—60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路;
20lg|Am|=60dB
201g|JI '-45°X3=-1350 60. 9dB\ 40•|\-60dB/10倍频 I\\-900X3=-270 (3)当f二104Hz时,0匕一135°;当f二1O5HZ时,0,・—270° 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伯。 解: Au的表达式和上限频率分别为 101*3 1.1.3 5.2kHz 5.6已知某电路电压放大倍数 Au 10jf 试求解: (1)Aum-? 丄二? 伯二? (2)画出波特图。 解: (1)变换电压放大倍数的表达式,求出Aum、fL、fH。 Aum100 fL10HzfH10^Hz 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 200jf 2.5105 (1)Aum=? fL=? fH=? (2)画出波特图。 解: (1)变换电压放大倍数的表达式,求出Aum、(L、fH。 Au 103j- 5 5) (l'5,(l嚅 103 Aum fL5Hz 4 fH10Hz 波特图如解图P5.7所示。 5.8电路如图P5.8所示。 已知: 晶体管的、kb、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。 伍依次由: Ce、 C1、C2决定) fL最低(只有输出电容) [(Rs+Rbl+rbb)||rb'][Cb*e+(1+gmR1)Cb'c] (1)低频特T生最差即下限频率最高的电路是a (2)低频特1•生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_d_ 解: (1)(a) (2)(C)(3)(d) 5.9在图P5.8(a)所示电路中,若二100,“二1kQ,Ci=C2=Ce 二100卩F,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。 「beRs//Rb[beE20 11 fL80Hz 2nRCe 5.10在图P5.8(b)所示电路中,若要求Ci与C2所衽回路的时间常数相等,且已知rbe=1k Q'贝UCi: 6二? 若Ci与6所在回路的时间常数均为25ms,则Ci£2各为多少? 下限频率忙圧? 解: (1)求解Ci: C2 因为Ci(Rs+Ri)二C2(Rc+Rl),将电阻值代入上式,求出Ci: C2=5: io (2)求解Ci.C2的容量和下限频率 Ci25AF RsRi C22.5卩F RcRl ■ fLiL2—'6.4Hz 2n fL1.1.2fLi10Hz 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、卜和fL各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)? 为什么? 解: Ausm将减小,因为在同样幅值的Ui作用下,lb将减小'lc随之减小,U。 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Cn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,故伯增大。 Cb'c rbb* rbbr Ce开路Re Vs Rs (1+|Am|Rl)Cb、Tot、h : rb*Ci'e二I /1 (T+3o)Re th=(Rs+rbbj(i+|Am|r*l)Cb*c ■/Am|v|Am|/-thJfhf Ce未开路前的fH由Th决定: TH=[(Rs+rbb*)||rb'e][Cb'e+(1+|Am|R'L)Cb'c] =1009rbe= 5.12在图P5.8(a)所示电路中,若Ci>Ce,C2>Ce,1kQ,欲使fi_二60Hz,则Ce应选多少微法? 回路的等效电阻。 R和Ce的值分别为: Ce2nRfL133卩 知晶体管的rbb=100Q,rbe二1kQ, 5.13在图P5.8(d)所示电路中,静态电流Ieq =2mA,C=800pF;Rs二2kQ,Rb=500kQ,Rc=3.3kQ,C=10 试分别求出电路的怕、fL,并画出波特图。 解: (1)求解fL 5.3Hz 2n(RsRi)2n(Rs咲) (2)求解fH和中频电压放大倍数 316kHz 「berbb0.9k 2冗[「be//(Fb'bRb//Rs)]Cn2冗 [「b°〃(rb-bRs)]Cn gmI IEQ ——77mA/V Ausm5—吐-(gmRL)76 Rjrbe•RsFbe 20lgAusm37.6dB 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 试求fH“L各约为多少,并写出 Aus的表达式0 解: fH・fLAus的表达式分析如|、: 124咗) Aus 5.15在图5.4.7 (1麻(1」E (a)所示电路中,已知Rg二2MQ,Rd二Rl二10kQ,C二 4pF,gm二4mS。 试画出电路的波特图,并标 10卩F;场效应管的Cgs二Cgd二 出有矢数据。 gmRL20,20lgAum26dB fL0.796Hz 2n(RdRl)C 1 fH-904Hz 2冗RgCgs 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 25jf 4・f4・f «•«• Au2 (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。 解: (1)电压放大电路的表达式 50f2 AuAu1Au2 (1刖 (2)fL和fH分别为: fL50Hz 1一2105,fHe43kHZ (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。 解图P5.16 105 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rbb和C相等,则哪一级的 上限频率低。 R2||R3||R4+rbe2 IIRe)Ce 1+32 Thi=[(Rs||Ri+rbb'||rb'e]c* 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。 (2)因为R2//Rs//FU>Rl//Rs,Cn2所在回路的时间常数大于Cnl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。 解: 20lgAum60dBo在折线化幅频特性中,频率小于10HZ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二10HZ时相移为+90°,f二105Hz时相移为—90。 。 波特图如解图P5.18所示。 1丄A, 0Id'IO: if“r1()fHz 图P5.4 如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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