模拟电子技术基础清华第四版作业第五章
模拟电子技术基础(第四版)第五章 童诗白主编
Fundamentals of Analog Electronics
华成英、童诗白 主编
—多媒体教学课件
华北科技学院 电子信息工程学院
主讲人：林亭生
第5章 放大电路的频率响应
重点：
1.频率响应的基本概念、波特图。 2.晶体管（场效应管）的高频等效模型
（混合模型）。 3.单管放大电路的频率响应。 4.多级放大电路的频率响应。
小结
（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间 常数τ ，即决定了fL和fH。
（2）当信号频率等于fL或fH放大电路的增益下降 3dB，且产生+450或-450相移。
（3）近似分析中，可以用折线化的近似波特图 表示放大电路的频率特性。
5.2 晶体管的高频等效模型
5.2.1 晶体管的混合 模 型
20lg Au / dB
对数幅频特性：
0
0.1 fH fH 10 fH
f
3dB
20
20dB/十倍频
40
对数相频特性：
在高频段， 0
低通电路产生
45º
0~ 90°的滞后
相移。
90º
0.1 fH fH 10 fH
f
5.71º
45º/十倍频
5.71º
图 5.1.3(b) 低通电路的波特图
二、简化的混合模型 通常情况下，rce远大于c--e间所接的负载电
阻，而rb/c也远大于Cμ 的容抗，因而可认为rce和 rb/c开路。
Cμ 跨接在输入与输出回路之间，电路分析变得相当复杂。 常将Cμ 等效在输入回路和输出回路，称为单向化。单向 化靠等效变换实现。
因极型为总图负C（π载C＞）电＞。阻CRu/／/ Ｌ，，且C一u//般中情的况电下流。可C忽u// 略的不容计抗远，大得于简集化电模
模拟电子技术电子教案第五章负反馈放大电路教案
5.负反馈放大电路【重点】反馈的基本概念与分类，负反馈的一般表达式。
【难点】负反馈的一般表达式。
5.1 反馈的基本概念与分类5.1.1 反馈的概念反馈是把放大电路输出信号的部分或者全部，通过一定的方式回送到输入端来影响输入量的过程。
有反馈的放大电路称为反馈放大电路。
5.1.2 反馈的分类1.正反馈与负反馈f i ix'f i i x x x -='2.电压反馈与电流反馈电压反馈是指反馈信号取自输出电压。
电流反馈是指反馈信号取自输出电流。
3.并联反馈与串联反馈并联反馈是指输入信号与反馈信号以电流方式叠加（并联）。
串联反馈是指输入信号与反馈信号以电压方式叠加（串联）。
反馈类型分为电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈和电流并联反馈四种。
4.交流反馈与直流反馈当反馈信号仅在交流通路中存在，就是交流反馈，它只影响放大电路的交流性能；当反馈信号仅在直正向传输反馈放大电路框图并联反馈与串联反馈类型框图b.串联反馈a.并联反馈U I I流通路中存在，就是直流反馈，它只影响放大电路的直流性能；若反馈信号在交、直流通路中都存在，则称为交直流反馈，它将影响放大电路的交、直流性能。
5.本级反馈与级间反馈只在一级放大电路内部的反馈称为本级反馈。
级与级之间的反馈称为级间反馈。
5.1.3 负反馈的一般表达式反馈系数 ofx x F =净输入信号 f i i x x x -=' 开环放大倍数 i ox x A '=则有反馈放大电路闭环放大倍数为 AF Ax x A x x x A x x A +='+=+''==11i f fi i i o f 令D =1+AF ，则DA A =f D 称为做反馈深度，它是反映反馈强弱的重要物理量。
【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。
【难点】放大电路反馈的极性、类型判断。
5.2 负反馈放大电路（1（2（3（4（5 5.2.1 电压串联负反馈5.2.2 电流串联负反馈电流串联负反馈＋V CCu u oR L CC＋－u u o 集成运放构成的电压串联负反馈R fu o ＋ －集成运放构成的电流串联负反馈u iR fu o5.2.3 电压并联负反馈5.2.4 电流串联负反馈电流并联负反馈＋V CCu uo 电压并联负反馈＋V CCu u o 集成运放构成的电压并联负反馈u iR fu o ＋ －集成运放构成的电流并联负反馈u iu oR 3【重点】放大电路反馈的极性、类型判断。
清华大学《模拟电子技术基础》习题解答与答案
第一章 半导体基础知识自测题一、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、U O1≈1.3V U O2＝0 U O3≈－1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈－2V 四、U O1＝6V U O2＝5V五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈6.67mA ，U CE＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。
图略。
六、1、V2V mA6.2 A μ26V C C CC CE B C bBEBB B =-====-=R I U I I R U I βU O ＝U CE ＝2V 。
2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以Ω≈-====-=k 4.45V μA6.28mA86.2V BBEBB b CB c CESCC C I U R I I R U I β七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。
习题1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A 1.2不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
tt1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
1.5 u o 的波形如图所示。
1.6 I D ＝（V －U D ）/R ＝2.6mA ，r D ≈U T /I D ＝10Ω，I d ＝U i /r D ≈1mA 。
1.7 （1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。
（2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。
1.8 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA ，R ＝U Z /I DZ ＝0.24～1.2k Ω。
模拟电子技术基础清华第四版作业
（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？ (3)当f ＝104Hz时， φ‘＝-135o；
当f ＝105Hz时，
φ‘≈－270o 。
（4）求fH? 从图中衰减斜率可知，该三级放大电路各级旳上 限频率均为104Hz,故整个上限频率fH=0.52f1=5.2KHz
5.2 已知波特图如图，试写出Au旳体现式。
解: 在中频段有一定旳 电压放大倍数，且相移 为180度，故电路为基 本共射放大电路或基本 共源放大电路。 从电 路中能够看出高频和低 频拐点各为一种，故为 单管电路。
5.4 已知幅频特征，试问：该电路旳耦合方式；
解:（1）因为下限截止 频率为0，所以电路为 直接耦合电路；
5.10 已知Cgs＝Cgd＝5pF，gm＝5mS，C1＝C2 ＝CS＝10μF。求fH、fL、Aus体现式？
1
fL
2 (Rs
||
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱgm
)Cs
95.5Hz
12.4 j( f )
Aus
(1
j
f 95.5
)(1
95.5
j
1.1
f
106
)
（1）哪一种电容决定电路旳下限频率；
解：（1）决定电路下限频率旳是Ce，因为它 所在回路旳等效电阻最小。
（2）若T1和T2静态时发射极电流相等，且rbb’ 和 C'π相等，则哪一级旳上限频率低。
谢 谢！
《模拟电子技术基础》
第五章 放大电路旳频率响应
作业评讲
5.1（1）在空载情况下，下限频率旳体现式fL＝ 当Rb减小时，fL将（增大）；当带上负载电阻 后，fL将（增大）。
《模拟电子技术基础》第五章
& Us
& Ui
rim
& U b'e
中频等效电路
& R’L U o
& Uo rim & = = A vm & Us R s + rim
Next
Home
2
（2）低频特性
仅考虑C (a) 仅考虑 1 的影响
& C1 R’b rbb’ rb’e gmUb'e C2
Rs
& A vsl 1
& & & Uo U o U i' = = ' & & & Us Ui Us rim rim + R s + 1 jω C 1
( b )当 f = f L时， (ω ) = 45 o ； ( c )当 f = 0 . 1 f L时， (ω ) ≈ 90 o
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4
（2）低通电路
1 & Vo (ω ) jω C 1 & (ω ) = AV = = & Vi (ω ) R + 1 1 + jω RC jω C
β的频率响应特性曲线
2
特征频率
f 令 20 lg β 0 20 lg 1 + T = 0 f β
& α=
& β & 1+ β
=
α0
f 1 + j f α
fα > f T > f β
求得 f T ≈ β 0 f β
共基截 止频率
f α = (1 + β 0 ) f β ≈ f T
模拟电子技术基础第四版第5章
20lg Au 20lg 2 3 dB, 45
20 lg Au
20 lg
f fL
20dB／十倍频
多级放大：
Au Au1 • Au2 • Au3
Au Au1 1 • Au2 2 • Au3 3
Au Au1 • Au2 • Au3
1 2 3 各级放大电路相频图的叠加
Ic c
gmUbe
RC
RE
Ce
•
RL Uo
ＲＣ高通或低通电路？
b rbb b rbe e
•
Ib
•
Ui
RB
oIb
c
e 1
RＥ
Ce
RＣ
RL
Reqe RE //[(rbb rbe ) /(1 0 )]
Ui
rbb
rbe
Ui (1
0 )RE
• (1
0 )RE
Reqe
U i
e Ce
ＲＣ低通电路
Req2 RC RL
f
90 45
0
45 90
m 180
0.1 fL2 fL2 10 fL2
0.1 fH fH 10ffH
Au
低频段
Aum
中频段
高频段
0.707 0.6
AAuumm
0
f1 fL2
0
fL2
–90º
–100º
– 180º
通频带
f2
fbw fH fL
-3dB带宽
fH
f
fL fL2
fH f
– 270º
Au
Uo Ui
R R 1
1 1 1
jC
j RC
[模拟电子技术]-第五章自我检测题参考答案
![[模拟电子技术]-第五章自我检测题参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/064811c3370cba1aa8114431b90d6c85ec3a8801.png)
第五章自我检测题参考答案一、填空题1.乙类互补对称功放的效率比甲类功放高得多，其关键是静态工作点低。
2.由于功放电路中功放管常常处于极限工作状态，因此选择功放管时要特别注意P CM ， I CM 和U (BR)C EO 三个参数。
3.设计一个输出功率为20W 的扩音机电路，若用乙类OCL 互补对称功放电路，则应选P cm 至少为4W 的功放管两只。
二、判断题1.乙类互补对称功放电路在输出功率最大时，管子的管耗最大。
(×)2.功放电路的效率是拷输出功率与输入功率之比。
(×)3. 乙类互补对称功放电路在输入信号为零时，静态功耗几乎为零。
(√)4只有当两只三极管的类型相同时才能组成复合管。
(×)5.OCL 电路中输入信号越大，交越失真也越大。
(×)6.复合管的β值近似等于组成它的各三极管β值的乘积。
(√)三、选择题1.功率放大器的输出功率大是(C )。
A.电压放大倍数大或电流放大倍数大B.输出电压高且输出电流大C.输出电压变化幅值大且输出电流变化幅值大2.单电源(＋12)供电的OTL 功放电路在静态时，输出耦合电容两端的直流电压为(C )。
A.0VB.+6VC.+12V3.复合管的导电类型(NPN 或PNP)与组成它的(A )的类型相同。
A.最前面的管子B.最后面的管子C.不确定4. 互补对称功放电路从放大作用来看，(B )。
A.既有电压放大作用，又有电流放大作用B.只有电流放大作用，没有电压放大作用C.只有电压放大作用，没有电流放大作用5.甲乙类OCL 电路可以克服乙类OCL 电路产生的(A )。
A.交越失真B.饱和失真C. 截止失真D.零点漂移四、一单电源供电的OTL 功放电路，已知V CC =20V ，R L =8Ω，U CE(sat)忽略不计，估算电路的最大输出功率，并指出功率管的极限参数P CM 、 I CM 、U (BR)CEO 应满足什么条件？解：OTL 功放电路W 25.6W 8102121212L 2om =∙=⎪⎭⎫ ⎝⎛∙=R V P CC W 25.1W 25.62.02.0om CM =⨯=≥P PV 20V 20CC (BR)CEO ＝＝V U ≥A 25.1A 82202L CC CM =⨯=≥R V I第五章 习题参考答案5.1判断题1.功率放大倍数A P ＞1，即A u 和A i 都大于1。
模拟电子技术第五章场效应管及其放大电路
况，称为预夹断。源区 而未夹断沟道部分为低阻，因
的自由电子在VDS电场力 的作用下，仍能沿着沟
此，VDS增加的部分基本上降落 在该夹断区内，而沟道中的电
道向漏端漂移，一旦到 场力基本不变，漂移电流基本
达预夹断区的边界处， 不变，所以，从漏端沟道出现
就能被预夹断区内的电 场力扫至漏区，形成漏
预夹断点开始， ID基本不随VDS
VDS ＝ VD － VS =VDD－IDRD－ VS
二、小信号模型
iD Kn vGS VT 2
Kn VGSQ vgs VT 2
漏极信号 电流
Kn VGSQ VT 2 2Kn VGSQ VT vgs Knvg2s
Kn
VGSQ
VT
2 gmvgs
K
nv
2 gs
IDQ id
3. 最大漏源电压V(BR)DS
指发生雪崩击穿时，漏极电流iD急剧上升时的vDS。与vGS有关。
4. 最大栅源电压 V(BR)GS
指PN结电流开始急剧增大时的vGS。
5.2 MOSFET放大电路
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 2. 小信号模型分析 3. MOSFET 三种基本放大电路比较
产生谐波或 非线性失真
λ= 0
λ≠ 0
共源极放大电路
例题5.2.4:
电路如图所示，设VDD=5V， Rd=3.9kΩ， VGS=2V， VT=1V， Kn=0.8mA/V2，λ=0.02V-1。试当管工作在饱和区时，试确定电路 的小信号电压增益。
例题5.2.5:
电路如图所示，设Rg1=150kΩ，Rg2=47kΩ，VT=1V，Kn=500μA/V2，λ=0， VDD=5V，-VSS=-5V， Rd=10kΩ， R=0.5kΩ， Rs=4kΩ。求电路的电压增益和 源电压增益、输入电阻和输出电阻。
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第五章 放大电路的频率响应
作业评讲
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2009.12.15
5.1（1）在空载情况下，下限频率的表达式fL＝
当Rb减小时，fL将（增大）；当带上负载电阻 后，fL将（增大）。
（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fH ＝
当Rs为零时，fH将（增 大） ；当Rb减小时， gm将（增大），C‘π将 （增大），fH将（减 小） 。
5.2 已知波特图如图，试写出Au的表达式。
解: 在中频段有一定的 电压放大倍数，且相移 为180度，故电路为基 本共射放大电路或基本 共源放大电路。 从电 路中可以看出高频和低 频拐点各为一个，故为 单管电路。
5.4 已知幅频特性，试问：该电路的耦合方式；
解:（1）因为下限截止 频率为0，所以电路为 直接耦合电路；
（2）若T1和T2静态时发射极电流相等，且rbb’和 C'π相等，则哪一级的上限频率低。
谢 谢！
（2）几级电路放大？ 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，附加相移为多少？
当f ＝105时，附加相移又约为多少？ (3)当f ＝104Hz时， φ‘＝-135o；
当f ＝105Hz时，
φ‘≈－270o 。
（4）求fH? 从图中衰减斜率可知，该三级放大电路各级的上 限频率均为104Hz,故整个上限频率fH=0.52f1=5.2KHz
5.10 已知Cgs＝Cgd＝5pF，gm＝5mS，C1＝C2 ＝CS＝10μF。求fH、fL、Aus表达式？
fL
2(Rs
1 || g1m)Cs
95.5Hz
12.4 j( f )A&us(1来自j95f.5)(1
95.5 f
j1.1106
)
（1）哪一个电容决定电路的下限频率；
解：（1）决定电路下限频率的是Ce，因为它 所在回路的等效电阻最小。