模拟电子关键技术基础放大电路的频率响应题解童诗白.doc

第五章 放大电路频率响应（童诗白）
自 测 题
一、选取对的答案填入空内。
（1）测试放大电路输出电压幅值与相位变化，可以得到它频率响应，条件是 。
A.输入电压幅值不变，变化频率
B.输入电压频率不变，变化幅值
C.输入电压幅值与频率同步变化
（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降因素是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降因素是 。
A.耦合电容和旁路电容存在
B.半导体管极间电容和分布电容存在。
C.半导体管非线性特性
D.放大电路静态工作点不适当
（3）当信号频率等于放大电路fL 或fH时，放大倍数值约下降到中频时 。
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Cμ＝4pF，fT = 50MHz，＝100Ω，b0＝80。试求解：
（1）中频电压放大倍数；
（2）；
（3）fH和fL；
（4）画出波特图。

图T5.2

解：（1）静态及动态分析估算：

（2）估算：

（3）求解上限、下限截止频率：

（4）在中频段增益为

频率特性曲线如解图T5.2所示。

解图T5.2

三、 已知某放大电路波特图如图T5.3所示，填空：
（1）电路中频电压增益20lg||＝ dB，＝ 。
（2）电路下限频率fL≈ Hz，上限频率fH≈ kHz.
（3）电路电压放大倍数表达式＝ 。

图T5.3

解：（1）60 104
（2）10 10
（3）

阐明：该放大电路中频放大倍数也许为“＋”，也也许为“－”。

习 题
5.1 在图P5.1所示电路中，已知晶体管、Cμ、Cπ，Ri≈rbe。
填空：除规定填写表达式之外，别的各空填入①增大、②基本不变、③减小。

图P5.1

（1）在空载状况下，下限频率表达式fL＝ 。当Rs减小时，fL将 ；当带上负载电阻后，fL将 。
（2）在空载状况下，若b-e间等效电容为， 则上限频率表达式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 已知某电路波特图如图P5.2所示，试写出表达式。

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。

5.3 已知某共射放大电路波特图如图P5.3所示，试写出表达式。

图P5.3

解：观测波特图可知，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。故电路表达式为

5.4 已知某电路幅频特性如图P5.4所示，试问：
（1）该电路耦合方式；
（2）该电路由几级放大电路构成；
（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）由于下限截止频率为0，因此电路为直接耦合电路；
（2）由于在高频段幅频特性为 图P5.4
－60dB/十倍频，因此电路为三级放大电路；
（3）当f ＝104Hz时，φ'＝－135o；当f ＝105Hz时，φ'≈－270o 。

5.5 若某电路幅频特性如图P5.4所示，试写出表达式，并近似估算该电路上限频率fH。
解：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）变换电压放大倍数表达式，求出、fL、fH。

（2）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b、、Cμ均相等，所有电容容量均相等，静态时所有电路中晶体管发射极电流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电路是 ;
（2）低频特性最佳即下限频率最低电路是 ;
（3）高频特性最差即上限频率最低电路是 ;
解：（1）（a） （2）（c） （3）（c）

5.9 在图P5.8（a）所示电路中，若b ＝100，rbe＝1kΩ，C1＝C2＝Ce＝100μF，则下限频率fL≈?
解：由于所有电容容量相似，而Ce所在回路等效电阻最小，所如下限频率决定于Ce所在回路时间常数。

5.10 在图P5.8（b）所示电路中,若规定C1与C2所在回路时间常数相等,且已知rbe=1kΩ，则C1:C2＝?若C1与C2所在回路时间常数均为25ms，则C1、C2各为多少？下限频率fL≈?
解：（1）求解C1:C2
由于 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，由于在同样幅值作用下，将减小，随之减小，必然减小。
fL减小，由于少了一种影响低频特性电容。
fH增大。由于会因电压放大倍数数值减小而大大减小，因此虽然所在回落等效电阻有所增大，但时间常数仍会减小诸多，故fH增大。

5.12 在图P5.8（a）所示电路中，若C1＞Ce，C2＞Ce，b ＝100，rbe＝1kΩ，欲使fL ＝60Hz，则Ce应选多少微法？
解：下限频率决定于Ce所在回路时间常数，。R为Ce所在回路等效电阻。
R和Ce值分别为：

μF

5.13 在图P5.8（d）所示电路中，已知晶体管＝100Ω，rbe＝1kΩ，静态电流IEQ＝2mA，＝800pF；Rs＝2kΩ，Rb＝500 kΩ，RC＝3.3 kΩ，C=10μF。
试分别求出电路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

其波特图参照解图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，并写出表达式。

图P5.14
解：fH、fL、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Cgs＝Cgd＝4pF，gm＝ 4mS。试画出电路波特图，并标出关于数据。
解：

其波特图参照解图P5.6。

5.16 已知一种两级放大电路各级电压放大倍数分别为

（1）写出该放大电路表达式；
（2）求出该电路fL和fH各约为多少；
（3）画出该电路波特图。
解：（1）电压放大电路表达式

（2）fL和fH分别为：

（3）依照电压放大倍数表达式可知，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
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）哪一种电容决定电路下限频率；
（2）若T1和T2静态时发射极电流相等，且和相等，则哪一级上限频率低。

图P5.17

解：（1）决定电路下限频率是Ce，由于它所在回路等效电阻最小。
（2）所在回路时间常数不不大于所在回路时间常数，因此第二级上限频率低。

5.18 若两级放大电路各级波特图均如图P5.2所示，试画出整个电路波特图。
解：。在折线化幅频特性中，频率不大于10Hz时斜率为＋40dB/十倍频，频率不不大于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