第五章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∫或/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 (4)对于单管共射放大电路,当∫=几时,U。与U1相位关系是 A.+45 B.-90 当∫=f时,U。与U1的相位关系是 解:(1)A(2)B,A(3)BA(4)C 第五章题解
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。 （ 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 f H 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 （ 4） 对 于单管共 射放大电 路，当 f ＝ fL 时 ， U& o 与 U& i 相位关 系 是 。 A.＋ 45˚ B.－ 90˚ C.－ 135˚ 当 f ＝ f H 时 ， U& o 与 U& i 的 相位关 系 是 。 A.－ 45˚ B.－ 135˚ C.－ 225˚ 解 ：（ 1） A （ 2） B， A （ 3） B A （ 4） C C 第五章题解－1
电路如图T5.2所示。已知:Vcc=12V;晶体管的C=4pF,fr 50MHz,=1009,B0=80。试求解 (1)中频电压放大倍数Am; (3)f和几 (4)画出波特图 500k 图T5.2 解:(1)静态及动态的分析估算: U BEQ.=22. Rb o=(1+β)lBo≈l.8n cBo=c-lcoR≈=3V 26mv 1.17kQ re R1=rt∥Rb≈1.27kg g ≈692mA/V R (goRe Rs+Ri rhe (2)估算C: 第五章题解
二、电 路 如 图 T5.2 所示。 已知： VC C＝ 12V； 晶 体 管 的 C μ ＝ 4pF， fT = 50MHz， ' ＝ 100Ω , β bb r 0＝ 80。试求 解 ： （ 1） 中 频电压放 大倍数 A& usm ； （ 2） ；' Cπ （ 3） f H 和 fL； （ 4） 画 出波特图 。 图 T5.2 解 ：（ 1） 静 态及动态 的分析估 算 ： ∥ ( ) 178 69.2mA/V 1.27k 1.27k 1.17k 26mV (1 ) 3V (1 ) 1.8mA 22.6µ A m c be b'e s i i sm T EQ m i be b be bb' b'e EQ b'e CEQ CC CQ c EQ BQ b CC BEQ BQ ⋅ − ≈ − + = = ≈ = ≈ Ω = + ≈ Ω = + ≈ Ω = − ≈ = + ≈ ≈ − = g R r r R R R A U I g R r R r r r I r U V I R I I R V U I u & β β （ 2） 估 算 C ： ' π 第五章题解－2
fT Bo 2I re(CI+Cu) B-Cn≈214 Cr=Cr+(1+8mR Cu=1602pF (3)求解上限、下限截止频率: rbe∥(b+R3∥Rb)≈he∥(bb+R3)≈567 fH ≈175kHz 2J RC f ≈14Hz 2(R+R1)C (4)在中频段的增益为 20lg4 45dB 频率特性曲线如解图T5.2所示。 20lg4|/ N2+值 20dB/十倍频 75×103/Hz -225 -270° 解图T5.2 三、已知某放大电路的波特图如图T5.3所示,填空: 第五章题解一3
(1 ) 1602pF 214pF 2π 2π ( ) m c μ ' μ b'e T 0 b'e π μ 0 T = + + ≈ ≈ − ≈ + ≈ C C g R C C r f r C C f π π π β C β （ 3）求解上 限、下限 截止频率 ： 14Hz 2π( ) 1 175kHz 2π 1 ( ) ( ) 567 s i L ' π H b'e b'b s b b'e b'b s ≈ + = = ≈ = + ≈ + ≈ Ω R R C f RC f R r ∥ r R ∥R r ∥ r R （ 4）在中频 段的增益 为 20lg A& usm ≈ 45dB 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： 第五章题解－3
(1)电路的中频电压增益201gA2- db,A= (2)电路的下限频率几≈_Hz,上限频率f≈ (3)电路的电压放大倍数的表达式A 201glA, I/dB -20dB/十倍频 40 40dB/十倍频 20dB/十倍频 010210310410310m1 图T5.3 04 2)10 (3) 或 100if 1+j,)(1+j )(1+j 说明:该放大电路的中频放大倍数可能为“+”,也可能为“ 第五章题解一
（ 1） 电 路的中频 电压增益 20lg| A& u m |＝ dB， A& u m ＝ 。 （ 2） 电 路的下限 频 率 fL≈ Hz，上限 频 率 f H≈ kHz. （ 3） 电 路的电压 放大倍数 的表达式 A& u ＝ 。 图 T5.3 解 ：（ 1） 60 104 （ 2） 10 10 （ 3） ) 10 )(1 j 10 )(1 j 10 (1 j 100j ) 10 )(1 j 10 )(1 j j 10 (1 10 4 5 4 5 3 f f f f f f f + + + ± + + + ± 或 说 明 ： 该放大电 路的中频 放大倍数 可能为“ ＋ ”，也可 能为“－”。 第五章题解－4
习 题 5.1在图P5.1所示电路中,已知晶体管的r、C…、Cx,R;≈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 R 图P5.1 (1)在空载情况下,下限频率的表达式f= 当R3减小时, 丘将 当带上负载电阻后,f将 (2)在空载情况下,若b-e间等效电容为Cx, 则上限频率的表达 式f 当R为零时,将 当Rb减小时,gm将 将 f将 x(R+R∥)C·0:①。 (2)2x∥(n+R,∥Ry0.0,0,③ 第五章题解
习 题 5.1 在 图 P5.1 所 示电路中 ，已知晶 体管的 ' 、 C bb r μ 、 C π ， Ri≈ r b e。 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 。 （ 2）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 f ' π H ＝ ；当 Rs 为 零 时 ，f H 将 ；当 Rb 减 小时，gm 将 ，C 将' π ， f H 将 。 解 :（ 1） s b be 1 2π ( ) 1 R + R ∥r C 。 ① ； ① 。 （ 2） ' b'e bb' b s 2 [ ( )] 1 π R R Cπ r ∥ r + ∥ ； ① ；①， ①，③。 第五章题解－5
52已知某电路的波特图如图P.2所示,试写出A的表达式 201glA, /dB 010°10410210310410310°/Hz 135 l80° 10°10101051010310°7H 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 32 3.2if A 或An≈ 53已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示,试写出A2的表达式。 201glA.J/dB 4 20dB/十倍频 20dB/十倍频 10 140dB/十倍频25×10 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-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 第五章题解-6
5.2 已 知某电路 的波特图 如 图 P5.2 所示， 试 写 出 A& u 的表达 式 。 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 。 ) 10 )(1 j 10 (1 j 3.2j ) 10 )(1 j j 10 (1 32 5 5 f f f A f f Au u + + − ≈ + + − ≈ & 或 & 5.3 已 知某共射 放大电路 的波特图 如 图 P5.3 所示， 试 写 出 A& u 的表达 式 。 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－ 100； 下 限截止频 率 为 1Hz 和 10Hz， 上限截止 频率为 250kHz。 故 电 路 的表达 式 为 Au & 第五章题解－6
(1+-)(1+)(1+ 2.5×105 或A (1+i)(1+j)(1 .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 201g. 1/dB (2)该电路由几级放大电路组成 (3)当f=10Hz时,附加相移为 多少?当∫=10°时,附加相移又约为多 解:(1)因为下限截止频率为0 0 所以电路为直接耦合电路; l010-101010 (2)因为在高频段幅频特性为 图P5 60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路 (3)当f=10Hz时,中=-135°:当f=105Hz时,中≈-270° 55若某电路的幅频特性如图P54所示,试写出A的表达式,并近似估 算该电路的上限频率f 解:An的表达式和上限频率分别为 ±103 f ≈5.2kHz 11√3 第五章题解一7
) 2.5 10 )(1 j 10 (1 j )(1 j 10 ) 2.5 10 )(1 j j 10 )(1 j 1 (1 100 5 2 5 × + + + + = × + + + − = f f f f A f f f A u u & & 或 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 ＝ 104 Hz 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； （ 2）因为在 高频段幅 频特性为 图 P5.4 － 60dB/十 倍 频，所以 电路为三 级放大电 路 ； （ 3） 当 f ＝ 104 Hz 时 ， φ' ＝ － 135o ； 当 f ＝ 105 Hz 时 ， φ' ≈ － 270o 。 5.5 若 某 电 路 的幅频特 性如图 P5.4 所 示 ， 试 写 出 的 表 达式，并 近似估 算 该电路的 上限频率 f Au & H。 解 ： A& u 的 表 达 式和上限 频率分别 为 5.2kHz 1.1 3 ) 10 (1 j 10 ' H H 3 4 3 ≈ ≈ + ± = f f f Au & 第五章题解－7
56已知某电路电压放大倍数 doif (1 试求解 (1)A fL=? fH (2)画出波特图 解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出A、f、f。 (1+j) fL =10Hz f1=103H (2)波特图如解图P56所示 201glA l/dE 20dB/十倍频 20dB/十倍频 10 10410310°〃 80 解图P5.6 57已知两级共射放大电路的电压放大倍数 第五章题解一8
5.6 已 知某电路 电压放大 倍 数 ) 10 )(1 j 10 (1 j 10j 5 f f f Au + + − = & 试求解 ： （ 1） ＝ ？ f Aum & L＝ ？ f H ＝ ? （ 2） 画 出波特图 。 解 ：（ 1） 变换电压 放大倍数 的表达式 ，求出 、 f Aum & L、 f H。 10 Hz 10Hz 100 ) 10 )(1 j 10 (1 j 10 100 j 5 H L m 5 = = = − + + − ⋅ = f f A f f f A u u & & （ 2）波特图 如解图 P5.6 所 示 。 解 图 P5.6 5.7 已 知两级共 射放大电 路的电压 放大倍数 第五章题解－8
200·if (1)Am=?=?f=? (2)画出波特图 解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出Am、f、f A (1+j2)1+j,)1+j f L =5Hz fH≈10Hz (2)波特图如解图P5.7所示。 201g| /dB 20dB/十倍频 20dB/十倍频 3/十倍频 0 1010101010°10° 解图P5 第五章题解-9
2.5 10 1 j 10 1 j 5 1 j 200 j 4 5 × + + + ⋅ = f f f f Au & （ 1） ＝ ？ f Au m & L＝ ？ f H ＝ ? （ 2） 画 出波特图 。 解 ：（ 1） 变换电压 放大倍数 的表达式 ，求出 、 f Au m & L、 f H。 10 Hz 5Hz 10 ) 2.5 10 )(1 j 10 )(1 j 5 (1 j 5 10 j 4 H L 3 m 4 5 3 ≈ = = × + + + ⋅ = f f A f f f f A u u & & （ 2）波特图 如解图 P5.7 所 示 。 解 图 P5.7 第五章题解－9
58电路如图P.8所示。已知:晶体管的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的发射极电流lεQ均相等。定性分析 各电路,将结论填入空内。 100kg 500k92 I kQ R∏o 5 kQI R (a) 00d 1 ks (c) (d) 图P58 (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)高频特性最差即上限频率最低的电路是」 (1)(a) (2)(c) (3)(c) 59在图P58(a)所示电路中,若B=100,rbe=1k9,C1=C2=Ce 100μF,则下限频率∫≈? 解:由于所有电容容量相同,而Cε所在回路等效电阻最小,所以下限频 率决定于C所在回路的时间常数 R=R/t+R,∥R2s+R:20 1+B 1+B ≈80Hz 2πR 第五章题解-10
5.8 电 路如图 P5.8 所 示 。已 知 ：晶 体 管 的 β、 ' 、C bb r μ 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 IE Q 均 相 等 。定 性分析 各 电路，将 结论填入 空内。 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） 高 频特性最 差即上限 频率最低 的电路是 ; 解 ：（ 1）（ a） （ 2）（ c） （ 3）（ c） 5.9 在 图 P5.8（ a） 所 示 电 路中，若 β ＝ 100， r b e＝ 1kΩ ， C1＝ C2＝ Ce ＝ 100μ 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 。 80Hz 2π 1 20 1 1 e L be s b be s e ≈ ≈ ≈ Ω + + ≈ + + = RC f r R R r R R R β β ∥ ∥ 第五章题解－10