模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第5章 放大电路的频率响应

第5章 放大电路的频率响应习题5.1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的'bb r、C μ、C π，i be R r ≈。

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。

(1)在空载情况下，下限频率的表达式L f ≈(112(//)s b be R R r C π+ )。

当R S 减小时，L f 将( ① )；当带上负载电阻后，L f 将( ② )。

(2)在空载情况下，若b-e 间等效电容为'C π，则上限频率的表达式H f ≈('''12[//(//)]b e bb b s r r R R C ππ+ )；当R S 为零时，H f 将( ① )；当R b 减小时, g m 将( ① ),'C π将( ① ), H f 将( ③ )。

图P 5.1 图P 5.25. 2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出uA 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。

5532 3.210(1)(1)(1)(1)101010ujfA ff f j j j jf --≈≈++++5.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出uA 的表达式。

图P5.3 图P5.4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uA 的表达式为： 25510010110(1)(1)(1)(1)(1)(1)2.5101010uf A f f f j jf j j jf jf -+==++++++⨯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；(3)当f =104H Z 时，附加相移为多少？当f =105H Z 时，附加相移又约为多少？（4）该电路的上限频率Hf 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 =104Hz 时，'00453135φ=-⨯=-； 当f =105Hz 时，'903270o o φ=-⨯=-。

（4）该电路的33410(1)10uA f j ±=+；上限频率为' 5.2H f kHz ≈≈5.5已知某电路电压放大倍数：510(1)(1)1010u jfA j j -=++试求解：(1)umA = ? L f ≈？H f ≈？ (2)画出波特图。

解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出umA 、L f 和H f 。

∵551001010(1)(1)(1)(1)10101010ufjjfA f f f f j j j j -⋅-==++++∴100um A =- ；10L f Hz =；510Hf Hz =。

(2)波特图如解图P5.5所示。

解图P5.5 解图P5.65.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数45200(1)(1)(1)510 2.510ujfA f f f j j j =+++⨯(1)umA = ? L f ≈？H f ≈？ (2)画出波特图。

解：(1) 变换电压放大倍数的表达式，求出umA 、L f 和H f 。

34545102005(1)(1)(1)(1)(1)(1)510 2.510510 2.510ufjjfA f f f f f f j j j j j j ⋅==++++++⨯⨯ ∴310um A = ；5L f Hz =；410Hf Hz ≈。

(2)波特图如解图P5.6所示。

5.7电路如图P5.7所示。

已知：晶体管的β、'bb r、C μ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。

(a)(b)(c) (d)图P5.7(1)低频特性最差即下限频率最高的电路是( a )。

(2)低频特性最好即下限频率最低的电路是( c )。

(3)高频特性最差即上限频率最低的电路是( c )。

5.8在图P5.7(b)所示电路中，若要求C 1与C 2所在回路的时间常数相等，且已知r be = l k Ω，则12:C C =？若C 1与C 2所在回路的时间常数均为25ms , 则C 1、C 2各为多少？下限频率L f =?解：(1)求解12:C C 因为12()()si c L C R R C R R ⋅+=⋅+将电阻值代入上式，求出：12:5:1C C =。

(2)求解C 1、C 2的容量和下限频率112.5s iC F R R τμ=≈+；2 2.5c LC F R R τμ=≈+121 6.42L L f f Hz πτ==≈；110L L f Hz ≈≈5.9在图P5.7 (a)所示电路中，若C e 突然开路，则中频电压放大倍数usmA 、H f 和L f 各产生什么变化（是增大、减小、还是基本不变）？为什么？解：usm A 将减小。

因为在同样幅值的i U 作用下，bI 将减小，c I 随之减小，oU 必然减小。

L f 减小。

因为少了一个影响低频特性的电容。

H f 增大。

因为'C π会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然'C π所在回路的等效电阻有所增大，但时间常数仍会减小很多，故H f 增大。

5.10电路如图P5.10所示， 已知5gsgd C C pF ==,5m g mS=,1210s C C C F μ===。

试求H f 、L f 各约为多少，并写出usA 的表达式。

图P5.10 解：H f 、L f 和usA 的表达式分析如下： ''()12.4i usmm L m L i sR A g R g R R R =-≈-≈-+1162L s sf Hz R C π=≈''(1)72gs gs m L gd C C g R C pF =++≈''111.12(//)2H g s gs s gsf MHz R R C R C ππ=≈≈ 612.416(1)(1)16 1.110usfjA f fj j -⋅≈++⨯5.11在图5.4.7(a)所示电路中，已知2g R M =Ω，10d L R R k ==Ω，10C F μ=；场效应管的4gs gd C C pF == , 4m g mS =。

试画出电路的波特图，并标出有关数据。

解：'20,20lg 26um m L umA g R A dB =-≈-≈ ''(1)88gs gs m L gd C C g R C pF =++≈10.7962()L d L f Hz R R Cπ≈≈+'19042H g gsf Hz R C π≈≈ 其波特图参考解图P5.5。

5.12已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为：11525(1)(1)410o u i U jf A f f U j j -==++ ；2252(1)(1)5010o u i U jf A f f U j j -==++ (1)写出该放大电路的电压放大倍数的表达式；(2)求出该电路的L f 和H f 各约为多少；(3)画出该电路的波特图。

解：(1)电压放大倍数的表达式：1222550(1)(1)(1)45010u u u A A A f f f f j j j =⋅-=+++(2)L f 和H f 分别为： 50L f Hz ≈；∵1H f ≈，∴64.3H f kHz ≈解图P5.12(3)根据电压放大倍数的表达式可知，中频电压放大倍数为104，增益为80dB 。

波特图如解图P5.12所示。

5.13电路如图P5.13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 l 和T 2静态时发射极电流相等，且'bbr和'C π相等，则哪一级的上限频率低。

图P5.13解：(1)决定电路下限频率的是C e ，因为它所在回路的等效电阻最小。

(2)因为2341//////s R R R R R >，'2C π所在回路的时间常数大于'1C π所在回路的时间常数，所以第二级的上限频率低。

补充1在图P5.7(a)所示电路中，若β＝100 ,r be =1k Ω，C l = C 2= C e =100μF ，则下限频率L f =?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。

∵e //R //2011be s b be sr R R r R Rββ++=≈≈Ω++∴1802L ef Hz RC π≈≈补充2在图P5.7(d)所示电路中，已知晶体管的'100bb r=Ω，1be r k =Ω，静态电流2EQ I mA =,'800C pF π=，2s R k =Ω，500b R k =Ω， 3.3c R k =Ω，10C F μ=。

试分别求出电路的H f 和L f ，并画出波特图。

解：(1)求解L f ：115.32()2()L s i s be f Hz R R C R r Cππ=≈≈++(2)求解H f 和中频电压放大倍数：''0.9b e be b b r r r k =-=Ω''''''113162[//(//)]2[//()]H b e bb b s b e bb s f kHz r r R R C r r R C ππππ=≈≈++ 77/EQ m TI g mA V U ≈≈''()76i b e usmm L i s beR r A g R R R r =⋅-≈-+20lg 37.6usm A dB ≈其波特图参考解图P5.5。