《《模擬電子技術基礎》第三版習題解答第5章 放大電路的頻率響應題解》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《《模擬電子技術基礎》第三版習題解答第5章 放大電路的頻率響應題解(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五章 放大電路的頻率響應
自 測 題
一、選擇正確答案填入空內(nèi)。
(1)測試放大電路輸出電壓幅值與相位的變化,可以得到它的頻率響應,條件是 。
A.輸入電壓幅值不變,改變頻率
B.輸入電壓頻率不變,改變幅值
C.輸入電壓的幅值與頻率同時變化
(2)放大電路在高頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是 ,而低頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是 。
A.耦合電容和旁路電容的存在
B.半導體管極間電容和分布電容的存在。
2、 C.半導體管的非線性特性
D.放大電路的靜態(tài)工作點不合適
(3)當信號頻率等于放大電路的fL 或fH時,放大倍數(shù)的值約下降到中頻時的 。
A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍
即增益下降 。
A.3dB B.4dB C.5dB
(4)對于單管共射放大電路,當f = fL時,與相位關系是 。
A.+45? B.-90? C.-135?
當f = fH時,
3、與的相位關系是 。
A.-45? B.-135? C.-225?
解:(1)A (2)B,A (3)B A (4)C C
二、電路如圖T5.2所示。已知:VCC=12V;晶體管的Cμ=4pF,fT = 50MHz,=100Ω, b0=80。試求解:
(1)中頻電壓放大倍數(shù);
(2);
(3)fH和fL;
(4)畫出波特圖。
圖T5.2
解:(1)靜態(tài)及動態(tài)的分析估算:
4、
(2)估算:
(3)求解上限、下限截止頻率:
(4)在中頻段的增益為
頻率特性曲線如解圖T5.2所示。
解圖T5.2
三、 已知某放大電路的波特圖如圖T5.3所示,填空:
(1)電路的中頻電壓增益20lg||= dB,= 。
(2)電路的下限頻率fL≈ Hz,上限頻率fH≈ kHz.
(3)電路的電
5、壓放大倍數(shù)的表達式= 。
圖T5.3
解:(1)60 104
(2)10 10
(3)
說明:該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“+”,也可能為“-”。
習 題
5.1 在圖P5.1所示電路中,已知晶體管的、Cμ、Cπ,Ri≈rbe。
填空:除要求填寫表達式的之外,其余各空填入①增大、②基本不變、③減小。
圖P5.1
(1)在空載情況下,下限頻率的表達式fL= 。當Rs減小
6、時,fL將 ;當帶上負載電阻后,fL將 。
(2)在空載情況下,若b-e間等效電容為, 則上限頻率的表達式fH = ;當Rs為零時,fH將 ;當Rb減小時,gm將 ,將 ,fH將 。
解:(1) 。①;①。
(2) ;①;①,①,③。
5.2 已知某電路的波特圖如圖P5.2所示,試寫出的表達式。
圖P5.2
解: 設電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。
5.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所
7、示,試寫出的表達式。
圖P5.3
解:觀察波特圖可知,中頻電壓增益為40dB,即中頻放大倍數(shù)為-100;下限截止頻率為1Hz和10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路的表達式為
5.4 已知某電路的幅頻特性如圖P5.4所示,試問:
(1)該電路的耦合方式;
(2)該電路由幾級放大電路組成;
(3)當f =104Hz時,附加相移為多少?當f =105時,附加相移又約為多少?
解:(1)因為下限截止頻率為0,所以電路為直接耦合電路;
(2)因為在高頻段幅頻特性為
8、圖P5.4
-60dB/十倍頻,所以電路為三級放大電路;
(3)當f =104Hz時,φ=-135o;當f =105Hz時,φ≈-270o 。
5.5 若某電路的幅頻特性如圖P5.4所示,試寫出的表達式,并近似估算該電路的上限頻率fH。
解:的表達式和上限頻率分別為
5.6 已知某電路電壓放大倍數(shù)
試求解:
(1)=?fL=?fH =?
(2)畫出波特圖。
解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、fL、fH。
9、
(2)波特圖如解圖P5.6所示。
解圖P5.6
5.7 已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)
(1)=?fL=?fH =?
(2)畫出波特圖。
解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、fL、fH。
(2)波特圖如解圖P5.7所示。
解圖P5.7
5.8 電路如圖P5.8所示。已知:晶體管的b、、Cμ均相等,所有電容的容量均相等,靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路,將結論填入空內(nèi)。
圖P5.8
(1)低頻特性
10、最差即下限頻率最高的電路是 ;
(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是 ;
(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是 ;
解:(1)(a) (2)(c) (3)(c)
5.9 在圖P5.8(a)所示電路中,若b =100,rbe=1kΩ,C1=C2=Ce=100μF,則下限頻率fL≈?
解:由于所有電容容量相同,而Ce所在回路等效電阻最小,所以下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)。
5.10 在圖P5.8(b)所示電路中,若要求C1與C2所在回路的時間常數(shù)相等,且已知rbe=
11、1kΩ,則C1:C2=? 若C1與C2所在回路的時間常數(shù)均為25ms,則C1、C2各為多少?下限頻率fL≈?
解:(1)求解C1:C2
因為 C1(Rs+Ri)=C2(Rc+RL)
將電阻值代入上式,求出
C1 : C2=5 : 1。
(2)求解C1、C2的容量和下限頻率
5.11 在圖P5.8(a)所示電路中,若Ce突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù)、fH和fL各產(chǎn)生什么變化(是增大、減小、還是基本不變)?為什么?
解:將減小,因為在同樣幅值的作用下,將
12、減小,隨之減小,必然減小。
fL減小,因為少了一個影響低頻特性的電容。
fH增大。因為會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然所在回落的等效電阻有所增大,但時間常數(shù)仍會減小很多,故fH增大。
5.12 在圖P5.8(a)所示電路中,若C1>Ce,C2>Ce,b =100,rbe=1kΩ,欲使fL =60Hz,則Ce應選多少微法?
解:下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù),。R為Ce所在回路的等效電阻。
R和Ce的值分別為:
μF
5.13 在圖P5.8(d)所示電路中,已知晶體
13、管的=100Ω,rbe=1kΩ,靜態(tài)電流IEQ=2mA,=800pF;Rs=2kΩ,Rb=500 kΩ,RC=3.3 kΩ,C=10μF。
試分別求出電路的fH、fL,并畫出波特圖。
解:(1)求解fL
(2)求解fH和中頻電壓放大倍數(shù)
其波特圖參考解圖P5.6。
5.14電路如圖P5.14所示,已知Cgs=Cgd=5pF,gm=5mS,C1=C2=CS=10μF。
試求fH、fL各約為多少,并寫出的表達式。
圖P5.14
解:fH、fL、的表達式分析如下:
14、 5.15在圖5.4.7(a)所示電路中,已知Rg=2MΩ,Rd=RL=10kΩ,C =10μF;場效應管的Cgs=Cgd=4pF,gm= 4mS。試畫出電路的波特圖,并標出有關數(shù)據(jù)。
解:
其波特圖參考解圖P5.6。
5.16 已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為
(1)寫出該放大電路的表達式;
(2)求出該電路的fL和fH各約為多少;
(3)畫出該電路的波特圖。
解:(1)電壓放大電路的表達式
15、(2)fL和fH分別為:
(3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達式可知,中頻電壓放大倍數(shù)為104,增益為80dB。波特圖如解圖P5.16所示。
解圖P5.16
5.17 電路如圖P5.17所示。試定性分析下列問題,并簡述理由。
(1)哪一個電容決定電路的下限頻率;
(2)若T1和T2靜態(tài)時發(fā)射極電流相等,且和相等,則哪一級的上限頻率低。
圖P5.17
解:(1)決定電路下限頻率的是Ce,因為它所在回路的等效電阻最小。
(2)所在回路的時間常數(shù)大于所在回路的時間常數(shù),所以第二級的上限頻率低。
5.18 若兩級放大電路各級的波特圖均如圖P5.2所示,試畫出整個電路的波特圖。
解:。在折線化幅頻特性中,頻率小于10Hz時斜率為+40dB/十倍頻,頻率大于105Hz時斜率為-40dB/十倍頻。在折線化相頻特性中,f =10Hz時相移為+90o,f =105Hz時相移為-90o。波特圖如解圖P5.18所示。
解圖P5.18