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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f L或f H时,放大倍数的值约下降到中频时的。

A. —45B. —135C. —225A.0.5 倍B.0.7 倍C.0.9 倍即增益下降。

A.3dBB.4dBC.5dB(4)对于单管共射放大电路,当f = f L时,U °与U i相位关系是A. + 45?B. —90 ?C. —135 ?当f = f H时,U。

与U i的相位关系是_________________解:(1 ) A ( 2) B , A ( 3) B A ( 4) C C二、电路如图T5.2 所示。

已知:V cc = 12V ;晶体管的C“= 4pF , 50MHz , r bb= 100 Q , 0 = 80。

试求解:(1 )中频电压放大倍数A usm ;(2)C';(3)f H 和f L ;(4)画出波特图。

解:(1)静态及动态的分析估算:I EQ (1 ) I BQ 1.8mAU CEQ V CC I CQ R c 3Vr be (1 )響丫 1.17kr be r bb' 「b'e 1.27 kR r be 〃 R b 1.27kI EQg m69.2mA/VU TA usm '匹(g m R c) 178R s R i r be f T=I BQ V CC U BEQ22.6 口 A图T5.2(2)估算C2冗r b'e(C n CQC 厂C 214PF2冗r b'e f TC' C (1 g m R c)5 1602pF(3) 求解上限、下限截止频率:R r b'e 〃(r b'b R s // R b ) r b'e // (r b'b R s)f H11175kHz2n RC nf L114Hz2n(R s R i)C567(4) 在中频段的增益为20 lg A usm 45dB频率特性曲线如解图T5.2所示。

解图T5.2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| A um l =__________________________________________________ dB ,代皿=________________ (2) ______________________________ 电路的下限频率f L 疋 ________ Hz ,上限频率f H疋 _______________________________ kH z.(3)电路的电压放大倍数的表达式 A u =_________________________ 。

20 IgU.I/dB60-20dB/+倍频40 /\ -40dB/十倍频20 /1 20 dB/十借 1 L■J V10° 101 10= 1(/ 10410s 1O & //HZ图 T5.3解:(1) 20 lg|Am| = 60 dB,|Am| = 10(2) f L = 10Hz, f H = 10KHz(3) 全频段电压放大倍数表达式:说明:该放大电路的中频放大倍数可能为“ + ” 也可能为“一103A=T^jjf 10—或5)(1中1100jf5)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。

5.1 在图P5.1所示电路中,已知晶体管的r bb 、R i 〜r be 。

(1)在空载情况下,下限频率的表达式 f L = --------2烬J _______R b〃 r be )C 1当R s 减小时,f L 将增大; 当带上负载电阻后,f L 将不变。

(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 H =-;2 [r b'e // (r bb'R b 〃 R s )]C当R s 为零时,f H 将增大 ;当R b 减小时,g m = I CQ /V T 将增大 ,C 将增大 ,f H 将减小 (显然I CQ 增大时r b 'e = V T / I BQ 减小较少)1f L =2M 民 Rb // rbe) C 1①;①。

(2 ) f H____________ 1 ___________2 [r be // (r bb' R b // R s )]C ';①;①,①,③。

eC卩C n5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出代的表达式。

解:设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。

5)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。

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A u 的表达式为A u323.2 j f(1030/20=3230lgUJ JBP5.25.4 已知某电路的幅频特性如图P5.4 (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 = 104H Z 时,0 ' = — 135 o ;当 f = 105H Z 时,0 '- — 270 o5.5若某电路的幅频特性如图P5.4所示,试写出A u的表达式,并近似估 算该电路的上限频率f H 。

解:A u 的表达式和上限频率分别为A u代1001 10(1f)(1芒110f(1 jf)(1 j 丄)(1j2.5 1052.5 105)103f f H0 f H1.1.35.2kHz所示,试问:20 lg|Am| = 60 dB倍频3 = -2705.6已知某电路电压放大倍数10jfA u试求解:(1 ) A um =? f 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A um、f L、f H。

(1咗)(1 jA um 100波特图如解图P5.6所示。

f L f H 10Hz5 105Hz5.7已知两级共射放大电路的电压放大倍数200 jf1 j5(1 ) A um = ? fL = ? f H = ?(2)画出波特图。

解:(1 )变换电压放大倍数的表达式,求出A um 、f L 、f H 。

103 j-5f L 5Hz4f H 10 Hzj2.5 105A um(1 j5)(1嚅1034)(1 j寸5)5.8电路如图P5.8所示。

已知:晶体管的、r bb 、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I EQ 均相等。

定性分 析各电路,将结论填入空内。

(f L 依次由:Ce 、C 1、C 2决定)(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_d_5.9 在图 P5.8 ( a )所示电路中,若 =100 , r be = 1k Q , C 1= C 2 = C e=100卩F ,则下限频率f L 〜?解:由于所有电容容量相同,而C e 所在回路等效电阻最小,所以下限频 率决定于C e 所在回路的时间常数。

Ce:L= (Rs + r be ) C 1 L = (Rc + R L ) C 2Rs + r be1 +3|| Re ] Ce f L 最高(有 Ce )叱Jf L 最低(只有输出电容)[(Rs + Rb 1 + r bb‘) || r b ' ] [ C b'e + (1 + g m R ‘L )C b'c ] < T H = [ (Rs + r bb ' || r b'e ] [ C b'e + (1 + g m R c )C b '] 图 P5 8图 . f H 最低(密勒电容最大)(1 ) 低频特性最差即下限频率最高的电路是a解:(1) ( a )(2) (c )(3) ( d )r be R s // R b 1 r be民12012 n RC e80 Hz1 kUIQOkQ卄Q +(h)koOOkQU%1 k£2C 2500 koD5.10在图P5.8 ( b)所示电路中,若要求C i与C2所在回路的时间常数相等,且已知r be=1k Q,贝U C i :C2= ?若C i与C2所在回路的时间常数均为25ms , 则C i、C2各为多少?下限频率f L疋?解:(1)求解C i: C2因为C i ( R s+ R i )= C2 ( R c+ R L ),将电阻值代入上式,求出C i : C2= 5 : i。

(2 )求解C i、C2的容量和下限频率C i i2.5^FR s R iC2 2.5 卩FR c R Lf L 1.1.2f L1 10Hz5.11在图P5.8 ( a)所示电路中,若C e突然开路,则中频电压放大倍数A usm、f H和f L各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)?为什么?解:A usm将减小,因为在同样幅值的U i作用下,l b将减小,l c随之减小,U o必然减小。

f L减小,因为少了一个影响低频特性的电容。

f H增大。

因为C n会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以虽然C n 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f H增大。

Ce未开路前的f H由T H决定:T H = [ (Rs + r bb') || r b'e ] [ C b'e + (1 + |Am| R 'L) C b'c ]rbb'r bb'C b'cCe开路ReR LRs :r b' C i‘e= I(1+|Am| R'L)C bVs/ 1(1 + 3 o) Rei2n6.4HzT H = (Rs + r bbj (i + |Am | R'L) C b'c■/ Am | < |Am| /-T H J f H ff L25.12 在图P5.8 ( a )所示电路中,若 C i > C e , C 2> C e ,1k Q ,欲使 f L = 60Hz ,则C e 应选多少微法?回路的等效电阻。

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