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 ≈(
1
1
2(//)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 ≈(
'
''1
2[//(//)]b e bb b s r r R R C π
π+ )；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 5.2
5. 2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出u
A 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)
10
1010
u
jf
A f
f 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u
A 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
u
A 的表达式为： 2
55
10010110(1)(1)(1)(1)(1)(1)2.5101010u
f 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H
f 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3
3
410(1)10
u
A 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)
1010
u jf
A j j -=
++
试求解：(1)um
A = ? 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
um
A 、L f 和H f 。

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

(2)波特图如解图P5.5所示。

解图P5.5 解图P5.6
5.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数
45
200(1)(1)(1)
510 2.510u
jf
A f f f j j j =+++⨯
(1)um
A = ? 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
um
A 、L f 和H f 。

34545
102005
(1)(1)(1)(1)(1)(1)510 2.510510 2.510
u
f
j
jf
A f f f f f f j j j j j j ⋅==
++++++⨯⨯ ∴
310um A = ；5L f Hz =；410H
f 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()()s
i 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 i
C F R R τ
μ=
≈+；2 2.5c L
C F R R τ
μ=
≈+
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usm
A 、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，b
I 将减小，
c I 随之减小，o
U 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5gs
gd 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
us
A 的表达式。

图P5.10 解：
H f 、L f 和us
A 的表达式分析如下： ''
()12.4i usm
m L m L i s
R A g R g R R R =-≈-≈-+
1
162L s s
f Hz R C π=
≈
''(1)72gs gs m L gd C C g R C pF =++≈
''
11
1.12(//)2H g s gs s gs
f MHz R R C R C ππ=
≈≈ 6
12.416
(1)(1)
16 1.110us
f
j
A f f
j 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 um
A g R A d
B =-≈-≈ ''
(1)88gs gs m L gd C C g R C pF =++≈
1
0.7962()L d L f Hz R R C
π≈
≈+
'
1
9042H g gs
f 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：
115
25(1)(1)410o u i U jf A f f U j j -==++ ；225
2(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：
12
22
550(1)(1)(1)45010
u 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'
bb
r
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2
341//////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 s
r R R r R R
ββ
++=≈≈Ω++
∴
1
802L e
f 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 ：11
5.32()2()L s i s be f Hz R R C R r C
ππ=
≈≈++
(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
''
''''11
3162[//(//)]2[//()]H b e bb b s b e bb s f kHz r r R R C r r R C ππ
ππ=
≈≈++ 77/EQ m T
I g mA V U ≈
≈
'
'()76i b e usm
m L i s be
R r A g R R R r =⋅-≈-+
20lg 37.6usm A dB ≈
其波特图参考解图P5.5。