模拟电子技术习题及答案Word文档格式.docx
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5.2在下列各种情况下,应分别采用哪种类型(低通、高通、带通、带阻)的滤波电路。
(1)抑制50Hz交流电源的干扰;
(2)处理具有1Hz固定频率的有用信号;
(3)从输入信号中取出低于2kHz的信号;
(4)抑制频率为100kHz以上的高频干扰。
解:
(1)带阻滤波器
(2)带通滤波器(3)低通滤波器(4)低通滤波器
5.3填空:
(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路。
(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路。
(1)带阻
(2)带通(3)低通(4)有源
5.4无源一阶RC低通滤波电路的截止频率决定于的倒数,在截止频率处输出信号比通带内输出信号小dB。
时间常数,3dB
5.5无源一阶RC高通滤波电路的截止频率决定于的倒数,在截止频率处输出信号比通带内输出信号小
dB。
5.6一阶滤波电路阻带幅频特性以/十倍频斜率衰减,二阶滤波电路则以/十倍频斜率衰减。
阶数越,阻带幅频特性衰减的速度就越快,滤波电路的滤波性能就越好。
-20dB,-40dB,高。
5.7试求题图5.7所示电路的传递函数和频率响应表达式。
题图5.7
,
5.8题图5.8中所示为一个一阶低通滤波器电路,试推导输入与输出之间的传递函数,并计算截止角频率
。
题图5.8
传递函数:
,截止角频率
5.9题图5.9中是一个一阶全通滤波器电路,
(1)计算电路的转移函数;
(2)根据转移函数,计算幅频响应和相频响应,并说明当
由
时,相角的变化范围。
题图5.9
传递函数为
相频特性为
相角在
之间变化,输出电压迟后于输入电压。
5.10电路如图题5.10所示,计算截止频率
,并指出是何种类型滤波器。
题图5.10
解答:
一阶低通滤波器,截止频率
5.11计算题图5.11中电路的转移函数,并指出它属于何种类型的滤波器。
题图5.11
,二阶带通滤波器。
5.12电路如题图5.12所示,
(1)求输入与输出之间的转移函数
;
(2)根据转移函数指出它属于何种类型的滤波器;
(3)画出幅频响应图。
题图5.12
(1)传递函数:
(2)二阶带通滤波器略;
(3)幅频响应曲线略。
5.13已知有源滤波器电路的传递函数为:
(1)该电路属于何种滤波器电路;
(2)计算通带增益
,特征角频率(中心频率)
以及等效品质因数
(3)能否计算滤波器的带宽
,如果不能,原因是什么?
(1)二阶高通滤波器;
(2)通带增益
,特征角频率
(3)不能计算带宽,因为是高通滤波器,其带宽理论上是无限大,但受到实际电路元件的限制。
5.14某电压放大器的理想波特图如题图5.14所示,
(1)指出当输入100kHz正弦波时u0和ui的相位关系;
(2)求通带放大倍数
值、下限频率
、上限频率
和三分贝带宽
(1)输出滞后输入
(2)通带放大倍数60dB,下限频率
和三分贝带宽
5.15低通滤波器电路如图5.3.1所示,已知截止频率为6180Hz,通带增益为1.586,求滤波器电路的参数。
略
5.16推导出题图5.16电路的传递函数,说明滤波电路的功能,求截止频率和通带增益。
题图5.16
故其为高通滤波器。
截止频率和通带增益分别为
5.17推导出题图5.17电路的传递函数,说明滤波电路的功能,求截止频率和通带增益。
解:
故其为低通滤波器。
5.18试说明题图5.18所示各滤波电路功能,是几阶滤波电路?
题图5.18
图(a)所示电路为一阶高通滤波器。
图(b)所示电路二阶高通滤波器。
图(c)所示电路二阶带通滤波器。
图(d)所示电路二阶带阻滤波器。
5.19设一阶HPF的通带放大倍数为2,通带截止频率为100Hz;
二阶LPF通带放大倍数为2,通带截止频率为2kHz。
试用它们构成一个带通滤波电路,并画出幅频特性。
低通滤波器的通带截止频率为2kHz,高通滤波器的通带截止频率为100Hz。
将两个滤波器串联,就构成一个带通滤波电路。
其通带放大倍数为
通带增益为
幅频特性如题图5.19所示。
题图5.19
5.20指出下列传递函数表示何种类型的滤波器电路,并且画出其幅频响应曲线。
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)二阶低通滤波器;
(2)二阶带通滤波器;
(3)二阶高通滤波器;
(4)二阶带阻滤波器;
幅频响应曲线略。
5.21试分析题图5.21所示电路的输出vO1、vO2和vO3分别具有哪种滤波特性(LPF、HPF、BPF、BEF)?
题图5.21
以vO1为输出是高通滤波器,以vO2为输出是带通滤波器,以vO3为输出是低通滤波器。
5.22设计一个四阶巴特沃斯低通滤波器电路,选择并计算电路中的参数,要求
,通带增益为2.5倍。
解略
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