模拟电子技术 课后习题及答案2.docx
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模拟电子技术课后习题及答案2
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
(4)对于单管共射放大电路,当f=fL时,与相位关系是 。
A.+45˚ B.-90˚ C.-135˚
当f=fH时,与的相位关系是 A.-45˚B.-135˚C.-225˚
解:
(1)A
(2)B,A (3)B A (4)C C
二、电路如图T5.2所示。
已知:
VCC=12V;晶体管的Cμ=4pF,fT=50MHz,=100Ω,β0=80。
试求解:
(1)中频电压放大倍数;
(2);
(3)fH和fL;(4)画出波特图。
解:
(1)静态及动态的分析估算:
(2)估算:
(3)求解上限、下限截止频率:
(4)在中频段的增益为频率特性曲线如解图所示。
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||= dB,= 。
(2)电路的下限频率fL≈ Hz,上限频率fH≈ kHz.
(3)电路的电压放大倍数的表达式= 。
解:
(1)60 104
(2)10 10
(3)
说明:
该放大电路的中频放大倍数可能为“+”,也可能为“-”。
习 题
5.1在图P5.1所示电路中,已知晶体管的、Cμ、Cπ,Ri≈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。
(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, 则上限频率的表达式fH= ;当Rs为零时,fH将 ;当Rb减小时,gm将 ,将 ,fH将 。
解:
(1) 。
①;①。
(2) ;①;①,①,③。
5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出的表达式。
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,试写出的表达式。
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
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=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;
(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;
(3)当f=104Hz时,φ'=-135o;当f=105Hz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fH。
解:
的表达式和上限频率分别为
5.6已知某电路电压放大倍数
试求解:
(1)=?
fL=?
fH=?
(2)画出波特图。
解:
(1)变换电压放大倍数的表达式,求出、fL、fH。
(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
(1)=?
fL=?
fH=?
(2)画出波特图。
解:
(1)变换电压放大倍数的表达式,求出、fL、fH。
(2)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β、、Cμ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。
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,rbe=1kΩ,C1=C2=Ce=100μF,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。
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=1kΩ,则C1:
C2=?
若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms,则C1、C2各为多少?
下限频率fL≈?
解:
(1)求解C1:
C2
因为C1(Rs+Ri)=C2(Rc+RL) 将电阻值代入上式,求出
C1:
C2=5:
1。
(2)求解C1、C2的容量和下限频率
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、fH和fL各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)?
为什么?
解:
将减小,因为在同样幅值的作用下,将减小,随之减小,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。
因为会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以虽然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,β=100,rbe=1kΩ,欲使fL=60Hz,则Ce应选多少微法?
解:
下限频率决定于Ce所在回路的时间常数,。
R为Ce所在回路的等效电阻。
R和Ce的值分别为:
μF
5.13在图P5.8(d)所示电路中,已知晶体管的=100Ω,rbe=1kΩ,静态电流IEQ=2mA,=800pF;Rs=2kΩ,Rb=500kΩ,RC=3.3kΩ,C=10μF。
试分别求出电路的fH、fL,并画出波特图。
解:
(1)求解fL
(2)求解fH和中频电压放大倍数
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=10μF。
试求fH、fL各约为多少,并写出的表达式。
解:
fH、fL、的表达式分析如下:
5.15在图5.4.7(a)所示电路中,已知Rg=2MΩ,Rd=RL=10kΩ,C=10μF;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;
(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
(2)fL和fH分别为:
(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;
(2)若T1和T2静态时发射极电流相等,且和相等,则哪一级的上限频率低。
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)所在回路的时间常数大于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:
。
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-40dB/十倍频。
在折线化相频特性中,f=10Hz时相移为+90o,f=105Hz时相移为-90o。
波特图如解图P5.18所示。
解图P5.18
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