5章放大电路的频率响应题目及解析.docx
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5章放大电路的频率响应题目及解析
5章放大电路的频率响应题目及解析
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f或f时，放大倍数的值约下降到中LH
频时的。
A.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时，与相位关系是。
UULoi
A.，45?
B.,90?
C.,135?
，，当f,f时，与的相位关系是。
UUHoi
A.,45?
B.,135?
C.,225?
解:
（1）A
（2）B，A（3）BA（4）CC
第五章题解,1
二、电路如图T5.2所示。
已知:
V,12V;晶体管的C,4pF，f=μCCT
100Ω,,80。
试求解:
50MHz，,r0'bb
，
（1）中频电压放大倍数;Ausm
'
（2）;C,
（3）f和f;HL
（4）画出波特图。
图T5.2
解:
（1）静态及动态的分析估算:
V,UCCBEQI,,22.6μABQRb
I,，I,
（1）1.8mAEQBQ
U,V,IR,3VCEQCCCQc
26mVr,，,,
（1）1.17k,b'eIEQ
r,r，r,,1.27kbebb'b'e
R,rR,,?
1.27kibeb
IEQg,,69.2mA/VmUT
rRb'ei，A,,,gR,,（）178usmmcR，Rrsibe
'
（2）估算:
C,
第五章题解,2
0f,T2πr（C，C）b'eπμ
0C,,C,214pF,μ2πrfb'eT
'C,C，（1，gR）C,1602pF,,mcμ
（3）求解上限、下限截止频率:
R,r?
（r，R?
R）,r?
（r，R）,567,b'eb'bsbb'eb'bs
1f,,175kHzH'2πRCπ
1f,,14HzL2π（R，R）Csi
（4）在中频段的增益为
，20lgA,45dBusm
频率特性曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2
三、已知某放大电路的波特图如图T5.3所示，填空:
第五章题解,3
，，
（1）电路的中频电压增益20lg||,dB，,。
AAumum
（2）电路的下限频率f?
Hz，上限频率f?
kHz.LH
，（3）电路的电压放大倍数的表达式,。
Au
图T5.3
4解:
（1）6010
（2）1010
（3）
310100j,,f或10fffff
（1）（1j）（1j）（1j）（1j）（1j），，，，，，4545j1010101010f
说明:
该放大电路的中频放大倍数可能为“，”，也可能为“,”。
第五章题解,4
习题
5.1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的、C、C，R?
r。
rμπibe'bb
填空:
除要求填写表达式的之外，其余各空填入?
增大、?
基本不变、?
减小。
图P5.1
（1）在空载情况下，下限频率的表达式f,。
当R减小时，Lsf将;当带上负载电阻后，f将。
LL
'
（2）在空载情况下，若b-e间等效电容为，则上限频率的表达C,
'式f,;当R为零时，f将;当R减小时，g将，将，CHsHbm,f将。
H
1解:
（1）。
?
;?
。
2π（R，R?
r）Csbbe1
1
（2）;?
;?
，?
，?
。
'2,[r?
（r，R?
R）]C,b'ebb'bs
第五章题解,5
，5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出的表达式。
Au
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。
32,3.2jf，，,或,AAuu10fff（1，）（1，j）（1，j）（1，j）55j10f1010
，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。
Au
图P5.3
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Au为
第五章题解,6
100，A,u110f（1，）（1，）（1，j）5jfjf2.5，102，10f，或A,uff（1j）（1j）（1j），f，，5102.5，10
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;
4（3）当f,10Hz时，附加相移为
5多少,当f,10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图P5.4,60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路;
4'o5'o（3）当f,10Hz时，φ,,135;当f,10Hz时，φ?
270。
，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Au算该电路的上限频率f。
H
，解:
的表达式和上限频率分别为Au
'3f,10H，A,f,,5.2kHzuHf31.13（1，j）410
第五章题解,7
5.6已知某电路电压放大倍数
10jf，,Auff（1，j）（1，j）51010
试求解:
，
（1）,,f,,f,?
ALHum
（2）画出波特图。
，解:
（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、f、f。
ALHum
f,100,j10，A,uff（1，j）（1，j）51010，A,,100um
f,10HzL
5f,10HzH
（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
第五章题解,8
f200j，A,ufff,,,,,,，，，1j1j1j,,,,,,45，5102.510,,,,,,
，
（1）,,f,,f,?
ALHum
（2）画出波特图。
，解:
（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、f、f。
ALHum
f310,j5，A,ufff（1，j）（1，j）（1，j）455102.5，103，A,10um
f,5HzL
4f,10HzH
（2）波特图如解图P5.7所示。
解图P5.7
第五章题解,9
5.8电路如图P5.8所示。
已知:
晶体管的,、、C均相等，所有电容rμ'bb的容量均相等，静态时所有电路中晶体管的发射极电流I均相等。
定性分析EQ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,,100，r,1kΩ，C,C,Cbe12e
100μF，则下限频率f?
?
L
解:
由于所有电容容量相同，而C所在回路等效电阻最小，所以下限频e
率决定于C所在回路的时间常数。
e
r，RRr，R?
besbbesR,R,,20,?
e1，1，,,1f,,80HzL2πRCe
第五章题解,10
5.10在图P5.8（b）所示电路中,若要求C与C所在回路的时间常数相12等,且已知r=1kΩ，则C:
C,?
若C与C所在回路的时间常数均为25ms，be1212
则CC各为多少,下限频率f?
?
、12L
解:
（1）求解C:
C12
因为C（R，R）,C（R，R）1si2cL
将电阻值代入上式，求出
C:
C,5:
1。
12
（2）求解CC的容量和下限频率、12
C,,12.5μF1R，Rsi
C,,2.5μF2R，RcL
1f,f,,6.4HzL1L2,2π
f,1.12f,10HzLL1
5.11在图P5.8（a）所示电路中，若C突然开路，则中频电压放大倍数e
，、f和f各产生什么变化（是增大、减小、还是基本不变）,为什么,AHLusm
，，，，I解:
A将减小，因为在同样幅值的作用下，I将减小，随之Uusmbci
，U减小，必然减小。
o
f减小，因为少了一个影响低频特性的电容。
L
''f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CCHππ
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增大。
H
5.12在图P5.8（a）所示电路中，若C,C，C,C，,,100，r,1e2ebe
1kΩ，欲使f,60Hz，则C应选多少微法,Le
1解:
下限频率决定于C所在回路的时间常数，f,。
R为C所在eeL2πRCe回路的等效电阻。
R和C的值分别为:
e
，，rR?
RrRbesbbes,,,20,RR?
e,,1，1，
第五章题解,11
1μFC,,133e2πRfL
5.13在图P5.8（d）所示电路中，已知晶体管的,100Ω，r,1kΩ，rbe'bb
'静态电流I,2mA，,800pF;R,2kΩ，R,500kΩ，R,3.3kΩ，C=10CEQsbC,
μF。
试分别求出电路的f、f，并画出波特图。
HL
解:
（1）求解fL
11f,,,5.3HzL2π（R，R）2π（R，r）sisbe
（2）求解f和中频电压放大倍数H
r,r,r,0.9k,b'ebeb'b
11f,,,316kHzH''2π[r?
（r，R?
R）]C2π[r?
（r，R）]Cb'eb'bbsπb'eb'bsπ
IEQg,,77mA/VmUT
rrR''b'eb'ei，A,,,（,gR）,,（,gR）,,76usmmLmLR，RrR，rsibesbe
，20lgA,37.6dBusm
其波特图参考解图P5.6。
5.14电路如图P5.14所示，已知C,C,5pF，g,5mS，C,C,Cgsgdm12S
10μF。
，试求f、f各约为多少，并写出的表达式。
AHLus
图P5.14
第五章题解,12
，解:
f、f、的表达式分析如下:
AHLus
R''i，A,（,gR）,,gR,,12.4usmmLmLR，Rsi
1f,,16HzL2πRCss
''C,C，（1，gR）C,72pFgsgsmLgd
11f,,,1.1MHzH''?
2π（RR）C2πRCsggssgs
f12.4（j）,,
16，A,usff（1j）（1j），，6161.1，10
5.15在图5.4.7（a）所示电路中，已知R,2MΩ，R,R,10kΩ，C,gdL10μF;场效应管的C,C,4pF，g,4mS。
试画出电路的波特图，并标gsgdm
出有关数据。
解:
'，，A,,gR,,20,20lgA,26dBuummLm
''C,C，（1，gR）C,88pFgsgsmLgd
1f,,0.796HzL2π（R，R）CdL
1f,,904HzH'2πRCggs
其波特图参考解图P5.6。
第五章题解,13
5.16已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为
，U,25jfo1，,,Au1，ffU,,,,i，，1j1j,,,,5410,,,,
，U,2jfo，,,Au2，ffU,,,,i2，，1j1j,,,,55010,,,,
（1）写出该放大电路的表达式;
（2）求出该电路的f和f各约为多少;LH
（3）画出该电路的波特图。
解:
（1）电压放大电路的表达式
2,50f，，，A,AA,12uuufff2（1，j）（1，j）（1，j）545010
（2）f和f分别为:
LH
f,50HzL
11,，f,64.3kHzH5f1.1210H
4（3）根据电压放大倍数的表达式可知，中频电压放大倍数为10，增益
为80dB。
波特图如解图P5.16所示。
解图P5.16
第五章题解,14
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T和T静态时发射极电流相等，且和相等，则哪一级的rC12',bb
上限频率低。
图P5.17
解:
（1）决定电路下限频率的是C，因为它所在回路的等效电阻最小。
e
''
（2）所在回路的时间常数大于所在因为R?
R?
R,R?
R，CC2341π2π1s
回路的时间常数，所以第二级的上限频率低。
第五章题解,15
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20lgA,60dBum
5，40dB/十倍频，频率大于10Hz时斜率为,40dB/十倍频。
在折线化相频特
o5o性中，f,10Hz时相移为，90，f,10Hz时相移为,90。
波特图如解图P5.18所示。
解图P5.18
第五章题解,16
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