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5 放大电路的频率响应
自我检测题
一．选择和填空
1． 放大电路对高频信号的放大倍数下降，主要是因为
C 的影响；低频时放大
倍数下降， 主要是因为
A
的影响。

(A. 耦合电容和旁路电容； B. 晶体管的非线性；
C. 晶体管的极间电容和分布电容 )
2．共射放大电路中当输入信号频率为
f L 、f H 时，电路放大倍数的幅值约下降为中频时
的
A
；或者说是下降了
D
dB ；此时与中频相比， 放大倍数的附加相移约为 G
度。

(A. 0.7 ，B. 0.5 ，C. 0.9) ； (D. 3dB ，E. 5dB ，F. 7dB)； (G. -45°， H. -90 °， I. -180 ° )
3． 某放大电路 &
3 所示。

由图可见，该电路的中频电 | A v |的对数幅频响应如图选择题
& ； 上限频率 f H = 10 8 Hz ； 下限频率 f L = 102
Hz ； 压增益 | A vM | =1000
当 f
f H 时电路的实际增益 =
57
dB ；当 f
f L 时电路的实际增益 =
57
dB 。

20lg A v / dB
80 +20dB/ 十倍频程
-20dB/ 十倍频程
60 40 20
1
102
104
106
1081010 f / Hz
图选择题 3
4． 若放大电路存在频率失真，则当
v i 为正弦波时， v o D。

（ A. 会产生线性失真
B. 为非正弦波
C.会产生非线性失真
D. 为正弦波）
D。

（ A. 输
5． 放大电路如图选择题 5 所示，其中电容Ｃ
１
增大，则导致
入电阻增大
B. 输出电阻增大
C.工作点升高
D.下限频率降低）
?
+V CC
R 1
R 2
C 1
?
?
?
R
L
v s _
R 3
v o
? _
?
图选择题 5
二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）
1．改用特征频率 f T 高的晶体管， 可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。

（ √ ）
2．增大分布电容的容量，可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。

（× ）
3．幅度失真和相位失真统称为非线性失真。

（× ）
4．当某同相放大电路在输入一个正弦信号时产生了频率失真，则输出电压波形将为非正弦。

（× ）
5．当放大电路输入一个三角波电压时，输出电压波形的上升、下降斜线明显弯曲，因此可以肯定该放大电路的非线性失真较大。

（√ ）
6．当晶体管选定后，在信号频率远大于上限截止频率时，放大电路增益与信号频率乘积近似为一个常数。

（× ）
7．当晶体管和放大电路的结构选定之后，提高放大电路的电压放大倍数，必会牺牲放大电路的频带宽度。

（√ ）
8．在阻容耦合放大电路中，增大耦合电容的容量，有利于高频信号畅通，因此可以改善高频响应特性。

（× ）
习题
5.1 某放大电路的f L100Hz ， f H1MHz ，现输入信号频率为2MHz 的正弦波，试问
输出波形是否会产生频率失真？若输入信号是由100kHz 和 2MHz 两种频率分量组成的波
形，问此时输出信号波形有无频率失真？
解：（ 1）输入信号频率为2MHz 的正弦波时，输出不会产生频率失真。

（2）若输入信号是由 100kHz 和 2MHz 两种频率分量组成的波形，则输出波形有频率失真。

5.2 一共射放大电路的通频带为
&
40dB ，最大不失100Hz 100kHz，中频电压增益A vM
真交流输出电压范围为-4V+4V ，试求：
（ 1）若输入一个10sin4103 t mV的正弦信号，输出波形是否会产生频率失真和非
线性失真？若不失真，则输出电压的峰值是多大？
&&
V o与 V i间的相位差是多少？
（ 2）若v i50sin425103 t mV，重复回答（1）中的问题。

（ 3）若v i10sin46010 3 t mV，输出波形是否会失真？
解：（ 1）因为输入信号的工作频率f2kHz ，处于中频区
v
om
&
10 mV 1001V4V v
im
A
vM
所以输出波形不会产生非线性失真，又因为输入信号是单一频率的正弦波，所以
输出也不会产生频率失真。

根据上述计算可知，输出电压的峰值为1V ，因是共射电路， V&o与 V&i间的相位差是-180°
（ 2）因为输入信号的工作频率f50kHz ，处于中频区
&
v om v im A vM50mV 100 5V4V
所以输出波形会产生非线性失真，但因输入是单一频率的正弦波，故不会产生频
率失真。

（ 3）因为输入信号的工作频率f120kHz ，处于高频区，电压放大倍数小于中频放
大倍数，即
&
10 mV 100 1V
v om v im A vM
所以输出即不会产生非线性失真。

又因为输入信号是单一频率的正弦波，输出不
会产生频率失真。

5.3 已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为
&
1000 j f
10 A v
f
j f
1 j
1
10
106
试求该电路的上、下限频率，中频电压增益的分贝数，输出电压与输入电压在中频区的相位差。

& 的表达式分子、分母同时除以
f
j ，可得：
解： 将 A v
10
& 1000 j
f
1000
10
A v
f
f
10
f
1
j1
j
1 j f
1 j 106
10
106
对比简单 RC 高通、低通滤波电路的放大倍数表达式，可知：上限频率
f H
1000
kHz ，下
限频率 f L 10Hz ，中频电压增益 &
1000
60dB ，输入电压与输出电压在中频区的相位
| A vM |
差为 0°
5.4 已知某放大电路的电压放大倍数的频率特性为
A v
20
105
f
(1 j f )(1 j 105
)
试画出该电路的幅频响应波特图，并求出中频增益、上限频率 f H 和下限频率 f L 。

解： 将 A& 的表达式与简单
RC 高通、低通滤波电路的放大倍数表达式进行对比，可知：
v
&
5
，上限频率
f H
100
20Hz 。

| A v M | 10 100 dB
kHz ，下限频率 f L
该电路的幅频响应波特图如下：
20 lg A v / dB
-20dB/十倍频程
100 80
60
+20dB/ 十倍频程
40
20
0 10 20 2
3
10 4 10 5 10 6
10 10 f / H z
5.5 一个高频晶体管，在 I EQ
2mA 时，其低频 H 参数为： r be 1.5k ， 0 100 ，晶体
管的特征频率
f T
100 ，
c 3 pF ，试求混合π型模型参数：
g m
、 r '
、
r
bb '
、
'。

MHz C b
b e
C
b e
解： g m
I EQ 2mA 77 mS ，
V T 26 mV
r '
1
V T
1
26
e
100
1.3k ，
b
I EQ
2
r bb '
r b ' e r bb '
1.5 1.3 0.2 k ，
C b 'e
g m
77 10 3 123 pF
2 f T
2 3.14
100 106
5.6 放大电路如图题 5.6 所示，已知三极管为 3DG8D ，
50 ，R S 2k ，R b
220k ，
R c
2k
， R L 10k ， C b 1 10 F ， C b 2 20 F ， V CC 5V ， g m 38.5ms ， C b '
e
41 pF ，
r bb '
100 ， C b ' c 4 pF ， V BE 0.6V ，试求：
（ 1）画出电路的高频小信号等效电路，估算其上限频率 f H ； （ 2）画出电路的低频小信号等效电路，估算其下限频率
f L 。

+V
(+5V)
CC
b
Rc
C b2
+V CC (+12V)
R
C b1
R b R c
C 2
360k R s
v o C 1
10 F
R L
v o
v s
v i
+V CC
c
图题 5.6
R b
C b2
解：（ 1）高频小信号等效电路如下：
+
.
r bb'
C b'c
.
C b1
+
b
I b
b'
c
I c
+
T
R s
v o
R L
r b'e
+
R b
C b'e
R c
R L
.
.
V s
_
e
g m
V
b 'e
_
(a) 原理图
r '
e
50 1.3k
(b)高频小信号等效电路
b g m
38.5mS
r be r bb '
r b e 0.1 1.3 1.4 k
R (R s R b r
bb
) r b e 220 2
0.1 1.3 0.8 k
C
C
b e
1 g m R L C b c
41 1 38.5 10 2
4 302 pF
f H 1
1
659kHz
2 RC 2 3.14 0.8 10
3 302 10 12
（ 2）低频小信号等效电路如下：
C b1
.
C
b2
+
R
.
s
.
I b
+
R b
r be
R c
R L
V o
.
V s _
_
f L1
1
1
1
4.68Hz 2 R 1C b1 2 (R s R b // r be )C b1
2 ( 2 220// 1.4) 103
10 5
f
L 2
1
1
2
0.66 Hz
2 R 2C b 2
2 (R c
R L )C b 2 2
2 10 10
3 20 10 6
Q f L1
f L 2
f L
f
L1
4.68 Hz
5.7 已知图题
5.7 所示放大电路中，晶体管的 50 ， r be
1k ，要求中频增益为
40dB ，下限截止频率为 f L +V
CC
(+5V)
R b Rc
C b2
C b1
R s
R
v o
L
v s
10 Hz ，试确定 R c 和 C 1 的大小。

R b
+ V CC (+12V)
R c
C 2
360k
C 1
10 F
v o
v i
图题 5.7
&
R c
40dB
100
解： Q A vM
r
be
&
100 3
R c
A vM r be
10
2k
50
Q f L
1
10 Hz
2 ( R b
r be )C 1
C 1
1
1
16 F
( R b r be ) f L
2
2 360 k 1k 10
5.8 电路如图题
5.8 所示，设信号源内阻
R S 500 ，其中晶体管参数为：
120 ，
V BE 0.7V ， r bb '
50 ， f T
500MHz ， C b '
c 1 pF ；其余参数如图中所示。

试求：
（ 1）混合π型模型参数：
g m 、 r b ' e 、 C b 'e ；
（ 2）电路的上限频率 f H ； （ 3）中频区电压增益；
（ 4）增益带宽积。

+V CC(+15V) R
b1Rc
33k 4.7k
C 2
C 1
R s 1 F T
1 1 F
v o
R L
R
b2R
C e4k v s22k 3.9k10 F
图题 5.8
R b 2
V CC V BEQ 22
0.7
V BQ V BEQ R b13315
解：（ 1） I EQ R b 222 1.4mA
R e R e 3.9
g m
I EQ 1.4mA
V T 53.8mS
26mV
r b'e1V T
112026 2.2k I EQ 1.4
r be r bb 'r b'e 0.05 2.2 2.25 k
C b'e
g m53.810 3
17 pF 2f T2 3.14100106
（ 2）R(R s R b r bb) r b e33 220.50.052.2 0.44k
C C b e1g m R L C b c17 1 53.8 4.7 41133 pF
f H
11
2.72 MHz 2RC2
3.140.4410313310 12
（
&R L R b r be120 4.7433 22 2.25 3）A vsM
r be R s R b r be 2.250.533 22 2.25
（
&
f H94 2.7210
6
255.68 MHz
4）A vsM
+ V DD (+15V)
R d
C 2
C1
R L
v o20k
v i R g
94
5.9已知晶体管电路如图题 5.8 所示，设信号源内阻为 R S500 ，已知晶体管100 ，r bb ' 50， V BE0.7V ，估算电路的下限频率 f L。

解： Q R e
1
， R e可视为开路j C e
（1）输入回路：
C1
C e
1
10
0.09F
C b1
100
11
f L 1
11
645 Hz 2 (R s r be )C120.5 2.25 1030.09 10 6
（ 2）输出回路：
f
L 2
1
2
18Hz
2 (R c R L )C b 2 2
4.7 4 10 3
1 10 6
Q f L1
f L 2
f L f
L 1
645Hz
5.10 有一个 N 沟道耗尽型 MOS 场效应管（ I DSS ＝1mA ），三个电阻（分别为 1M
、
100k 、 10k ）和两个电容（分别为
0.1μF 、 10μF ），要求从中选择合适的电阻、电容
组装一个如图题
5.10 所示的放大电路 （其负载电阻为
20k ），并希望该放大电路有较高的
输入电阻和尽量低的下限截止频率。

V CC (+15V)
+ V DD (+15V)
R
d
C 2
R
b2
Rc
C 2
C 1
C 1
T 1
v o
R L R s
v o R L
20k
R
b1
R e
R g
C e
v i
v s
图题 5.10
解：（ 1）为使电路有尽可能高的输入电阻，
R g 必须取大值，所以应取 1M。

（ 2）在此电路中， V GS 0 ，则 I D I
DSS
1mA ，所以，为保证电路具有合适的静态工作
点， R d 应取 10k 。

1
, f L 2
1
，若 f L 1 、 f L 2 两者相差 4 倍以上， 电路最终的
因为
f L1
2 R d
R L 2 R g C 1
C 2
下限截止频率取决于两者中较大的下限频率，所以要使下限截止频率尽可能低， C 1 应取
0.1 F ， C 2 取 10 F 。

5.11 已知图题 5.11 所示电路中，两个晶体管的 和 r be 相同，
1 2
50 ， r be1＝
r be2 2k ，试分析：
（ 1）定性分析 C 1、C 2、C 3 中哪一个电容对放大电路的下限截止频率
f L 起决定性作用？
（简要说明理由）
（ 2）估算该放大电路的下限截止频率
f L 。

V CC+V CC
R b1R c1R b2R c 2(+9V)
R b1R c 1R b2(+12V)
620k3k620k3k
C3750k 6.8k300k
C 2 C 2
C 1
10 F C 1
R
T1 10 F T 2T 1 10 F T 2
R s C3 10 F1k10 F
v o R e
2
10 F v o
v s9.1k
图题 5.11
T 管为共集电路，输入电阻R 解：（ 1）因为负载开路，所以C构成的回路时间常数为∞；
32i2很大，因此C2与 R i2构成的回路时间常数也较大；T1为共射电路，输入电阻R i1较小，信号源内阻 R 又不大，所以 C 构成的回路时间常数最小，对整个放大电路的f L起决定作用。

s1
（ 2）f L f L111 5.3 Hz
r be1 R b1 )C1 21 2 75010310
2 ( R s10 6。