5章模電習(xí)題解放大電路的頻率響應(yīng)題解

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1、第 五 章放 大 電路 的 頻 率 響 應(yīng)自測題 一 、( 四 版 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(yīng) , 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

2、 的 原 因 是。A. 耦 合 電 容 和 旁 路 電 容 的 存 在B. 半 導(dǎo) 體 管 極 間 電 容 和 分 布 電 容 的 存 在 。C. 半 導(dǎo) 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(dāng) 信 號 頻 率 等 于 放 大 電 路 的 f L或 f H 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.3dBB.4dBC.5dB( 4 ) 對 于 單 管 共 射 放 大 電 路 , 當(dāng) f f L 時 , U o 與 U i 相 位 關(guān) 系 是。A. 45

3、?B. 90 ?C. 135 ?當(dāng) f f H 時 , U o 與 U i 的 相 位 關(guān) 系 是。A. 45 ?B. 135 ?C. 225 ?解 :( 1 ) A( 2 ) B , A( 3 ) B A( 4) C C第五章題解 1 二 、( 四 版 二 ) 電 路 如 圖 T5.2所 示 。 已 知 : V C C 12V ; 晶 體 管 的 C 4pF , f T = 50MHz, r 100 ,0 80 。 試 求 解 :bb( 1 ) 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù) Ausm ;( 2 ) C ;( 3 ) f H 和 f L ;( 4 ) 畫 出 波 特 圖 。圖 T5.2解 :

4、( 1 ) 靜 態(tài) 及 動 態(tài) 的 分 析 估 算 :VCCU BEQI BQRbI EQ(1) I BQ22.6 A1.8mAU CEQVCCI CQ Rc3Vrbe(1) 26mV1.17 kI EQrberbbrbe1.27 kRirbe Rb1.27kgmI EQ69.2mA/VU TAusmRsRirbe (gm Rc )178Rirbe( 2) 估 算 C :0fT2rbe (CC)0CC214pF2rbe f TC C(1gm Rc )C1602pF第五章題解 2( 3 ) 求 解 上 限 、 下 限 截 止 頻 率 :Rrbe (rb bRs Rb ) rbe (rbb Rs

5、) 567fH1175kHz2 RCfL114 Hz2(RsRi )C( 4 ) 在 中 頻 段 的 增 益 為20 lg Ausm45dB頻 率 特 性 曲 線 如 解 圖 T5.2所 示 。解 圖 T5.2三 、 ( 四 版 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|Au m( 2 ) 電 路 的 下 限 頻 率 f L Hz( 3 ) 電 路 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達 式|dB , Au m 。, 上 限 頻 率 f H kHz.Au 。第五章題解 3圖 T5.3解 :

6、( 1 ) 6010 4( 2 ) 1010( 3 )103或100 jf(110)(1j f4 )(1j f5 )(1 j f )(1j f4 )(1j f5 )jf1010101010說 明 : 該 放 大 電 路 的 中 頻 放 大 倍 數(shù) 可 能 為 “ ”, 也 可 能 為 “ ”。習(xí)題5.1 ( 四 版5.1 )在 圖 P5.1所 示 電 路 中 , 已 知 晶 體 管 的 rbb 、 C 、 C ,R i r b e。填 空 : 除 要 求 填 寫 表 達 式 的 之 外 , 其 余 各 空 填 入 增 大 、 基 本 不 變 、 減 小 。第五章題解 4圖 P5.1( 1 )

7、在 空 載 情 況 下 , 下 限 頻 率 的 表 達 式 f L 。 當(dāng) Rs 減 小 時 ,f L 將; 當(dāng) 帶 上 負 載 電 阻 后 , f L 將。( 2 ) 在 空 載 情 況 下 , 若 b-e 間 等 效 電 容 為 C ,則 上 限 頻 率 的 表 達式 f H;當(dāng) R s 為 零 時 ,fH 將;當(dāng) Rb 減 小 時 ,g m 將, 將,Cf H 將。解 : ( 1)1。 ; 。2(Rs Rb rbe ) C1( 2 )1; ; , , 。 rbe ( rbb Rb Rs )C 25.2 ( 四 版 5.2 )已 知 某 電 路 的 波 特 圖 如 圖 P5.2 所 示 ,

8、 試 寫 出 Au 的 表 達式 。第五章題解 5圖 P5.2解 : 設(shè) 電 路 為 基 本 共 射 放 大 電 路 或 基 本 共 源 放 大 電 路 。Au32或 Au3.2j f10 )(1j ff )(1j f(1)(1 j)j f1051010 55.3( 四 版 5.3 ) 已 知 某 共 射 放 大 電 路 的 波 特 圖 如 圖 P5.3 所 示 ,試 寫 出 Au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

9、 頻 率 為 250kHz 。 故 電 路 Au 的 表 達 式為第五章題解 6Au1001 )(110)(1f(1j105 )j fjf2.5或Au10 f 2j f )(1f(1jf )(1j105)102.55.4 ( 四 版 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(dāng) f 10 4 Hz 時 ,附 加 相 移 為多 少 ? 當(dāng) f 10 5 時 ,附 加 相 移 又 約 為 多少 ?解 : ( 1) 因 為 下 限 截

10、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 為圖 P5.4 60dB/ 十 倍 頻 , 所 以 電 路 為 三 級 放 大 電 路 ;( 3 ) 當(dāng) f 10 4 Hz 時 , 135 o ; 當(dāng) f 10 5Hz 時 , 270 o 。5.5 若 某 電 路 的 幅 頻 特 性 如 圖 P5.4所 示 , 試 寫 出 Au 的 表 達 式 , 并 近 似 估算 該 電 路 的 上 限 頻 率 f H 。解 : Au 的 表 達 式 和 上 限 頻 率 分 別 為Au103f Hf Hf5.2kHz)31.1 3(1 j

11、410第五章題解 7 5.6 ( 四 版 5.5 )已 知 某 電 路 電 壓 放 大 倍 數(shù)Au10 j ff )(1j f(1 j)10105試 求 解 :( 1 ) Aum ? f L ? f H ?( 2 ) 畫 出 波 特 圖 。解 :( 1 ) 變 換 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達 式 , 求 出 Aum 、 f L 、 f H 。100 jfAu10(1 jf )(1j f)10105Aum100fL10HzfH105 Hz( 2) 波 特 圖 如 解 圖 P5.6所 示 。解 圖 P5.65.7 ( 四 版 5.6 )已 知 兩 級 共 射 放 大 電 路 的 電 壓 放

12、 大 倍 數(shù)第五章題解 8Au200j ff1 j ff1 j1 j51042.5105( 1 ) A ? f L ? f H ?u m( 2 ) 畫 出 波 特 圖 。解 :( 1 ) 變 換 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達 式 , 求 出 A、 f L 、 f H 。u m103jfAuff5f4 )(1 j(1 j)(1 j5 )5102.510Aum103f L5Hzf H104 Hz( 2 ) 波 特 圖 如 解 圖 P5.7 所 示 。解 圖 P5.7第五章題解 95.8 ( 四 版 5.7 )電 路 如 圖 P5.8 所 示 。 已 知 : 晶 體 管 的、 rbb 、 C

13、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 I E Q 均 相等 。 定 性 分 析 各 電 路 , 將 結(jié) 論 填 入 空 內(nèi) 。圖 P5.8( 1 ) 低 頻 特 性 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 100 , r

14、b e 1k , C 1 C2 C e 100 F , 則 下 限 頻 率 f L ?解 :由 于 所 有 電 容 容 量 相 同 ,而 C e 所 在 回 路 等 效 電 阻 最 小 ,所 以 下 限 頻率 決 定 于 C e 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) 。R Re r beRs RbrbeRs2011180Hzf L2 RCe第五章題解 105.10 ( 四 版 5.8 )的 時 間 常 數(shù) 相 等 , 且 已 知數(shù) 均 為 25ms , 則 C 1、 C 2在 圖P5.8 ( b ) 所 示 電 路 中 , 若 要 求C 1 與C2 所 在 回 路r b e=1k ,則 C 1

15、: C 2 ? 若 C 1 與 C 2 所 在 回 路 的 時 間 常各 為 多 少 ? 下 限 頻 率 f L ?解 :( 1 ) 求 解 C 1 : C 2因 為C 1 ( Rs Ri ) C 2 ( Rc RL )將 電 阻 值 代 入 上 式 , 求 出C1 : C25 : 1。( 2 ) 求 解 C 1 、 C 2 的 容 量 和 下 限 頻 率C1Rs12.5FRiC2Rc2.5 FRLf L1f L216.4Hz2f L1.12 fL1 10Hz5.11 ( 四 版 5.9 )在 圖 P5.8 ( a) 所 示 電 路 中 , 若C e 突 然 開 路 , 則 中 頻電 壓 放

16、大 倍 數(shù) Ausm 、f H 和 f L 各 產(chǎn) 生 什 么 變 化( 是 增 大 、減 小 、還 是 基 本 不 變 )?為 什 么 ?解 : Ausm 將 減 小 , 因 為 在 同 樣 幅 值 的 U i 作 用 下 , I b 將 減 小 , I c 隨 之減 小 , U o 必 然 減 小 。f L 減 小 , 因 為 少 了 一 個 影 響 低 頻 特 性 的 電 容 。f H 增 大 。因 為 C 會 因 電 壓 放 大 倍 數(shù) 數(shù) 值 的 減 小 而 大 大 減 小 ,所 以 雖 然 C 所 在 回 落 的 等 效 電 阻 有 所 增 大 , 但 時 間 常 數(shù) 仍 會 減

17、小 很 多 , 故 f H 增 大 。5.12在 圖 P5.8 ( a) 所 示 電 路 中 , 若C 1 C e , C 2 C e, 100 , r b e1k , 欲 使 f L 60Hz , 則 C e 應(yīng) 選 多 少 微 法 ?解 :下 限 頻 率 決 定 于 C e 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) , f L1。 R 為 C e 所 在2RCe回 路 的 等 效 電 阻 。R 和 C e 的 值 分 別 為 :第五章題解 11R Re rbeRs RbrbeRs2011Ce1133 F2 RfL5.13 在 圖 P5.8 ( d )所 示 電 路 中 ,已 知 晶 體 管 的

18、rbb 100 , r be 1k ,靜 態(tài) 電 流 I E Q 2mA , C 800pF ;Rs 2k ,Rb 500 k ,RC 3.3 k ,C =10 F。試 分 別 求 出 電 路 的 f H 、 f L , 并 畫 出 波 特 圖 。解 :( 1 ) 求 解 f Lf L115.3Hz2(RsRi ) 2(Rsrbe )( 2 ) 求 解 f H 和 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù)rberberbb0.9kf H11316kHzRb Rs )C2 rbe (rbbRs )C2r be ( rb bI EQ77mA / Vg mU TAu smRirbe( g m RL )rb e

19、( gm RL )76RsRirbeRsr be20 lg Ausm37.6dB其 波 特 圖 參 考 解 圖 P5.6 。5.14 ( 四 版 5.10 )電 路 如 圖 P5.14所 示 ,已 知 C gs C g d 5pF , g m 5mS ,C 1 C 2 C S 10 F 。試 求 f H 、 f L 各 約 為 多 少 , 并 寫 出 Aus 的 表 達 式 。第五章題解 12圖 P5.14解 : f H 、 f L 、 Aus 的 表 達 式 分 析 如 下 :AusmRsRi(g m RL )g m RL12.4Rif L116Hz2 RsCsC Cgs(1gmR)Cgd7

20、2pFgsLf H111.1MHz2(Rs Rg )Cgs2RsCgs12.4( jf )Aus16(1j f)(1jf)106161.1 5.15 ( 四 版 5.11 ) 在 圖 5.4.7 ( a) 所 示 電 路 中 , 已 知Rg 2M , R dR L 10k , C 10 F; 場 效 應(yīng) 管 的 C g s C g d 4pF , g m 4mS ( 10mS )。試 畫 出 電 路 的 波 特 圖 , 并 標(biāo) 出 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 。解 :Aumgm RL20, 20 lg Aum 26dBCgsCgs (1gm RL )Cgd 88pFf L10.796Hz2(RdRL )C

21、f H1904Hz2RgCgs其 波 特 圖 參 考 解 圖 P5.6 。第五章題解 135.16 ( 四 版 5.12 )已 知 一 個 兩 級 放 大 電 路 各 級 電 壓 放 大 倍 數(shù) 分 別 為U o125 j fAu 1ffU i1j1 j5410UAu 2Uo2 jfi 21 j f1j f5010 5( 1 ) 寫 出 該 放 大 電 路 的 表 達 式 ;( 2 ) 求 出 該 電 路 的 f L 和 f H 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Au Au1 Au 250 f 2f

22、)(1j f )(1j f) 2(1 j450105( 2 ) f L 和 f H 分 別 為 :f L50Hz11, fH64.3kHzf H1.1 2105第五章題解 14( 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 10 4 , 增 益為 80dB 。 波 特 圖 如 解 圖 P5.16 所 示 。解 圖 P5.165.17 ( 四 版 5.13 )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

23、T 1 和 T 2 靜 態(tài) 時 發(fā) 射 極 電 流 相 等 , 且 rbb 和 C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 C e, 因 為 它 所 在 回 路 的 等 效 電 阻 最 小 。第五章題解 15( 2 ) 因為 R2 R3 R4 R1 Rs, C2 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) 大 于 C1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 : 20 lg Aum60dB 。 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 10 5Hz 時 斜 率 為 40dB/十 倍 頻 。 在 折 線 化 相 頻 特性 中 , f 10Hz 時 相 移 為 90 o , f 10 5 Hz 時 相 移 為 90 o 。 波 特 圖 如 解 圖P5.18所 示 。第五章題解 16解 圖 P5.18第五章題解 17

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